奇特强子态和含有一个重夸克的强子激发态的研究

In the framework of QCD sum rule, 3P0 strong decay model, theory based on heavy quark symmetry, and holographic QCD et al., we will explore the mass spectra and strong decays of exotic hadrons such as glueballs, multiquark states in the energy region 1.0-3.0 GeV, and the excited hadrons with a heavy quark. We expect these explorations to give more facts on the application of these theoretical approaches, and hope to contribute to their developments. In short, we will calculate the masses of diquarks with two heavy quarks within QCD sum rule, and systematically calculate the mass spectra of all kinds of four-quark states and some other multi-quark states. We will study the features of strong decays of excited mesons with a heavy quark in the framework of 3P0 model and a theory based on heavy quark symmetry. We hope to find a possible hint of diquark in baryons and the mixing effects between excited mesons. We will calculate the masses of pseudo-scalar glueball and excited baryons with a heavy quark in holographic QCD. We will pay attention to the new experimental results from BESIII, B factories, LHCb and PANDA et al., and give our analyses and assignments to the new resonances which have not been identified.

本项目将利用QCD求和规则、3P0强衰变模型，基于重夸克对称型性的理论和全息QCD理论等研究1.0-3.0 GeV能区内的胶子球、多夸克态等奇特强子态，和含有一个重夸克的强子激发态的质量谱和强衰变规律等，精确检验和发展强子物理研究的这些模型和方法。简言之，即计划利用QCD求和规则计算含有两个重夸克的夸克对关联(diquark)的质量谱，并在组分夸克模型内系统地计算各类四夸克态和其它类型的多夸克态的质量谱。也计划尝试结合基于重夸克对称性的理论和3P0强衰变模型研究含有一个重夸克的强子激发态的强衰变规律，探索重子内部存在夸克对关联的可能性和介子激发态之间的混合规律。还计划利用全息QCD理论尝试赝标量胶子球和含有一个重夸克的重子激发态的质量谱和衰变规律的研究。我们将密切关注BESIII、B工厂、LHCb和PANDA等实验组的最新实验结果，对新观察到的但还未被确定身份的共振态进行系统的研究和归类。

我们按计划执行国家自然科学基金项目《奇特强子态和含重夸克的重子激发态的研究》，对含有一个重夸克的强子（主要是重子）的质量谱、强衰变性质和其它规律进行了一系列的研究。已经在Phys.Rev. D（8篇），Eur.Phys.J.C（1篇），Eur.Phys.J.A（1篇），和Chin.Phys. C（1篇）等杂志上发表了学术论文11篇，其中有5篇文章被Belle和LHCb实验组在10篇文章中引用，对Λc重子激发态ＪＰＣ分类的工作（Eur.Phys.J. A51 (2015) 82）更被LHCb实验组作为理论参考的主要依据（JHEP 1705 (2017) 030，表１）。积极参加国内外的学术交流，在多个国际和国内会议上报告了我们的研究结果。.本项目先利用3P0强衰变模型对开粲介子系列经由强衰变过程的产生进行了研究，并对2S，1D和2D Ds介子激发态的强衰变及它们间的混合规律进行了有益的探索。项目紧接着利用3P0强衰变模型和重夸克有效理论系统地研究了含有一个重夸克的重子激发态的强衰变规律，对它们的内部结构进行了探讨，研究了重子内部的λ模和ρ模激发的特点，特别考察了重子内部存在夸克对关联的可能性。譬如，我们结合重夸克有效理论和3P0强衰变模型系统地列举了含有一个粲夸克的1P-,2S-和1D-态激发的奇异粲重子Ξc的强衰变道，并计算了这些衰变道的宽度，预言了一些可供实验验证的分支比。我们也密切关注B工厂、LHCb等实验组的最新实验结果，对它们新观察到的但还未被确定身份的Ξc和Ωc进行了研究和归类。这些研究有助于深入理解重子的内部结构和动力学。