新强子态和QCD求和规则问题研究

New hadron state is an important research area in particle physics. Recently, in experiments, the detection of new hadron states has been made a great progress, for example, the growing number of XYZ states. However, it is not enough to study new hadron states in the theoretical aspect, especially the study of the internal structure and decay property of four-quark states and pentaquark states. In additioin, although the glueball is one of the most important goals of many experiments, it has not yet been observed. The present project is intended to study new hadron states in the framework of QCD sum rules based on our previous research works. The main content of the project includes: the study of the internal structure and decay property of multiquark states; the study of the problems related to glueballs. These studies will not only provide important theoretical explanations for new hadron states, but also shed new light on the detection of new hadron states, especially the detection of glueballs.

新强子态是粒子物理学中的一个重要研究方向。近几年，实验上对新强子态的探测已经取得了飞跃性的发展，例如多个XYZ态的发现。但是，理论方面对新强子态的研究还比较有限，特别是对四夸克态和五夸克态的内部夸克结构和衰变性质的研究。此外，虽然胶球是许多实验的主要探测目标之一，但是至今仍未被实验发现。本项目拟在以往研究的基础上，通过应用QCD求和规则方法，对新强子态进行研究。主要研究内容包括：多夸克态的结构和衰变性质的研究；与胶球相关的物理问题的研究。这些研究不但能够为新强子态提供重要的理论解释，而且会为将来的实验探测提供重要的理论启示，特别是胶球的探测。

新强子态是粒子物理中的一个重要的研究方向。在过去的20年时间里，重味奇特强子态的研究取得了显著的成就，例如类粲夸克偶素态/类底夸克偶素态（即XYZ态）的发现，极大地丰富了强子的数量。在2016年2月，D0合作组宣布观测到了第一个含有四种不同味道的四夸克态（即，X(5568)），而LHCb合作组随后声称没有探测到这个粒子。2015年LHCb合作组在Λ_b^0→J/ψpK^-中观测到了两个隐粲夸克五夸克态，命名为：P_c (4380)和P_c (4450)。然而，最近LHCb合作组的最近结果显示又新发现一个P_c (4312)，同时证实P_c (4450)实际是由P_c (4440)和P_c (4457)构成的结构。这些新发现的强子态引起了理论方面的热烈讨论。在本项目中，本人及合作者应用QCD求和规则方法计算了四种不同味道的四夸克态、两重四夸克态、隐粲夸克和隐底夸克六夸克态。这些计算结果为实验上新发现的X(5568)提供了一种特别的理论解释，为将来在BESIII、Belle和LHC上的实验测量提供了一些基于QCD求和规则的重要预言。. 自QCD诞生以来，胶球问题就一直是一个令人十分感兴趣的课题。迄今为止，人们提出了多种理论方案来研究胶球问题，例如：格点QCD、口袋模型、流管模型、库仑规范理论和QCD求和规则方法。本人及合作者在本项目中还对胶球做了系统的理论分析和综述。相关工作系统梳理胶球的研究现状、实验迹象以及未来的研究重点，这些对将来的实验探测和理论研究都具有重要的参考价值。