非微扰QCD研究奇特强子

Studies on spectroscopy and decay of exotic hadrons involve low energy dynamics of Quantum chromodynamics (QCD). They play an important role in understanding strong interaction and non-perturbative QCD. Thus, non-perturbative QCD study on hadron spectroscopy and hadronic interaction has been one of the hotspots in hadron physics. Being one of the important non-perturative methods, QCD sum rules has a wide application in hadron physics. This project is to study properties of exotic hadrons in the frameworks of full QCD two-point sum rule and three-point sum rule. This project will study exotic hadron, including structure, spectroscopy property and decay processes. Comparing theoretical computation with experimental data, we will give reliable explanations to the sturcture of some exotic hadrons. This project will track the accelerator experiments of hadron physic from home and abroad, pay close attention to the conflicts between new experimental results and existing theories, and aim to interplet the new results from theory reasonablely.

奇特强子谱学性质及其衰变的研究均涉及到量子色动力学（QCD）的低能动力学行为，对深入了解强相互作用性质及非微扰QCD具有重要作用。因此用非微扰QCD方法研究强子谱和强子间的相互作用一直都是强子物理研究的热点。QCD求和规则作为重要的非微扰方法之一，在强子物理的研究中有着广泛的应用。本项目拟在完全理论的QCD两点求和规则和三点求和规则的框架下，研究奇特强子的性质。主要内容包括研究奇特强子的结构、谱学性质和衰变过程，通过理论计算与实验数据的比对，对奇特强子的结构给出合理的解释。项目将积极跟踪国内外强子物理的实验进展，关注新实验结果与现有理论的冲突，从理论上对实验数据给出合理的解释。

对类粲偶素的奇特强子的研究对于探讨轻夸克和重夸克的相互作用动力学和检验粒子物理的标准模型具有重要意义。2013年6月，北京正负电子对撞机的BESIII合作组发现了带电荷的类粲偶素的奇特强子Zc(3900)，并很快得到了BELLE和CLEO实验组的确认。通过分析Zc(3900)的产生和衰变的实验数据，得知其量子数为I^GJ^P=1^+1^+，于是我们构造了量子数为I^GJ^P=1^+1^+的D^*\bar{D}分子态的内插流。然后，利用基于描述强相互作用的基本理论量子色动力学的唯象方法---QCD求和规则，对其质量参数进行了求解。我们的计算结果是 (3.88 ± 0.17) GeV，其表明Zc(3900)极有可能是D^*\bar{D}分子态。2013年8月BESIII合作组在4GeV附近又发现了Zc(4025)，我们对Zc(4025)的构型也进行了讨论。我们注意到Zc(4025)的质量处在两个D^*介子的质量和附近，于是我们假设Zc(4025)是D^*\bar{D^*}分子态。实验分析其自旋宇称为J^P=1^+。我们创造性的引入了四阶反对称张量和协变导数，成功的构造了自旋宇称是J^P=1^+的D^*\bar{D^*}分子态的内插流。依据QCD求和规则的标准方法，我们的数值计算结果为m=(4.05 ± 0.28) GeV，其表明Zc(4025)有可能是D^*介子和\bar{D^*}介子组成的分子态。Belle合作组在寻找Y(4160)的过程中，发现了新的共振态X(4350)。一种可能的解释是量子数为J^PC=1^-+的[cs][\bar{c}\bar{s}]四夸克态，我们的计算结果m=(4.82± 0.19) GeV，否定了X(4350)作为四夸克态的可能性。