北京谱仪上Zc奇特态性质的分波分析

Recently, a large number of chamonium-like states are discovered by Belle and Babar experiments at B factory, and BESIII experiment at the tau-charm factory, and they raised much concern form the international community of high energy physics. In 2013 and 2014, the BESIII Collaboration discovered the charged Zc(3900)/ Zc(3885) states, and the charged Zc(4020) /Zc(4025) states, and they are widely regarded as multi-quark states with the four minimum constituent quarks. There are many theoretical investigations in literature on their structure and properties by assuming that they are the tetraquark state, molecular state, or the peaks due to the hadron loop. We will systematically test these models by using a simultaneous fit to the data sets taken at different energy points above 4.0 GeV, and we will measure the spin and parity quantum numbers for the Zc(4020)/Zc(4025) states, and measure the phase shift and Argand plot within their mass regions, and measure the branching fractions for their decays into charm meson pairs, pi J/psi and pi hc final states. These measurements will provide a criteria to examine these theoretical models, and will shed light on their structure and properties.

最近在B工厂Belle和Babar实验、tau-粲工厂BESIII实验发现了大量的类粲偶素粒子，引起了国际高能物理界的广泛关注。2013至2014年，BESIII合作组相继发现了带电的Zc(3900)和Zc(3885)，以及带电Zc(4020)和Zc(4025)类粲偶素粒子。人们普遍认为它们是至少含有四个组分夸克的奇特态粒子，也有人认为它们可能是四夸克态、分子态、或者是由强子圈导致的峰状结构。我们将利用BESIII在4.0GeV以上能区采集的XYZ数据，系统地检验这些理论模型。我们通过同时拟合多个能量点的数据样本，将首次测量Zc(4020)/Zc(4025)的自旋和宇称量子数、以及它们的相移分布和Argand图，并测量它们衰变到粲介子对、piJ/psi, pihc的分支比。这些测量结果将为检验理论模型提供实验判据，并拓展人们对奇特态结构和性质的认识。

2013年以来，BESIII合作组相继发现了带电的Zc(3900)和Zc(3885)，以及带电Zc(4020)和Zc(4025)类粲偶素粒子。它们被认为是至少含有四个组分夸克的奇特态粒子，也有人认为它们可能是四夸克态、分子态。我们将利用BESIII在4.0GeV以上能区采集的XYZ数据，首次测量Zc(4020)/Zc(4025) 的自旋和宇称量子数,并测量它们衰变到粲介子对、piJ/psi, pihc的分支比。这些测量结果将为检验理论模型提供实验判据。..BESIII合作组在2017年实验中,发现类粲偶素Y(4260)是由两个态合成的。其中的一个称之为Y(4220)，另一个Y(4320)。为了加深理解这两个共振结构的性质，我们用3.773∼4.7008GeV 总共23 /fb的数据，通过测量e+epipiJ/psi的波恩截面，观测到Y(4220)和Y(4220)共振态的结构，其显著性大于10 sigma。这个结果发表在Physical Review D106, 072001(2022)。..Lambda_c自旋量子数的测量。自从30年前Lambda_c被发现以来，它的量子数一直未得到很确定的测量。我们利用积分亮度为587/pb的数据，角分布分析表明，数据支持自旋为1/2的假设，该值优于3/2假设的显著性大于6.0倍高斯标准偏差。这个结果发表在Physical Review D 103, L091101(2021)。这个量子数已经被粒子数据表收录。目前这篇文章在一年内被引用7次。..Chi_cJ衰变性质的研究。chi_cJ衰变分支比中颜色八重态的贡献，在理论上非常重要。为了检验这一理论预言，我们通chi_cJ->nKsLambda+c.c.衰变测量了这一道的衰变分支比。这个结果发表在JHEP11, 217 (2021). 这个测量结果已经被收录到2022年的粒子数据表当中，它将为研究Chi_cJ的颜色八重态的贡献提供实验数值。..理论上phi(2175)被认为是gssbar的混杂态，或者是夸克模型的2^3D_1，或者3^3S_1态，或者是ssbarssbar的4夸克态。我们通过测量2.0-3.08GeV能区的波恩截面分布，从而确定它的质量和宽度以及轻子衰变分支比。这个结果发表在PHYSICAL REVIEW D 104, 032007 (2021).