BESIII大统计量 J/psi样本中基本守恒律的实验检验

The standard model(SM) of particle physics has passed extensive experimental tests and achieved great success. The direct searches at the high energy frontier haven’t established any deviation from the SM so far and the test of the SM fundamental conservation laws at low energy region could provide an excellent window for searches of new physics. BESIII will finish 6B-8B Jpsi data taking within 2018. The applicants plan to make a systematic experimental test of the SM fundamental conservation laws with this newly collected, high quality, large dataset, based on the BEPC national laboratory. Especially we wish to use the Jpsi decays to search for the interesting processes of charged lepton flavor violation, of baryon number violation, of CP violation etc. We have very good preparations and experiences for these topics, and will perform even further and more systematic studies on basis of these conditions, aiming to promote the understanding of the SM and to searche for possible new physics beyond the SM.

粒子物理标准模型已经得到了广泛的实验验证，取得了巨大成功。迄今为止, 在高能量前沿的直接寻找中尚未发现任何偏离标准模型的迹象, 在低能区对标准模型的基本守恒律进行实验检验为寻找新物理提供了一个极佳窗口。北京谱仪BESIII在2018年将完成60-80亿Jpsi事例的获取。本项目申请人计划依托 BEPC 国家实验室的大科学装置,利用这批最新采集的大统计量高质量数据, 对标准模型的基本守恒律进行全面的实验检验。特别是通过对Jpsi 粒子衰变的研究，寻找轻子味破缺过程，重子数不守恒过程，CP破坏过程等。这些课题都有很好的研究基础，我们在此基础上将展开更深入系统的研究, 从而增进对标准模型的理解，寻找超出标准模型的新物理。

粒子物理标准模型已经得到了广泛的实验验证，取得了巨大成功。在低能区对标准模型的基本守恒律进行实验检验为寻找新物理提供了一个极佳窗口。本项目依托BEPC 国家实验室的大科学装置,利用北京谱仪BESIII在2019年完成获取的100亿Jpsi事例，对标准模型的基本守恒律进行了全面的实验检验。特别是通过对Jpsi 粒子衰变的研究，开展了较为系统的寻找轻子味破缺过程、重子数不守恒过程、不可见衰变过程、CP破缺过程等研究工作。..项目各项工作按计划执行完毕，各课题均取得了不错的成果，以项目组成员为主已经发表合作组实验论文8篇，唯像分析论文2篇，参与相关综述撰写4篇，另有多个相关工作发表，在研课题研究将会继续。项目组成员在国际重要会议报告10多次，培养毕业研究生8名，在读9名。总体上完成了计划要求，达到了预期的项目目标。..本项目取得的亮点成果包括:寻找轻子味破缺过程J/psi->e tau， J/psi->e mu， 大幅度改善之前实验上限给出了国际最好结果；寻找重子数破缺过程D0->p e-，D0->p-bar e+， 给出了国际最好结果； 首次在重夸克偶素衰变产物中寻找重子数破缺过程J/psi->Lambda_c e-； 首次寻找Lambda不可见过程； 通过J/psi->p K Lambda-bar 和 Lambda Lambda-bar两个过程寻找重子数破缺和Lambda-Lambda-bar振荡，首次在实验上约束振荡参数；通过分析自旋纠缠的正反Lambda超子的角分布，精确测量了其衰变参数发现其横向极化，并检验了该过程中的CP对称性。这些利用BESIII大统计量 J/psi样本独特的优势所做的研究，增进了对标准模型的理解，为进一步寻找超出标准模型的新物理提供了线索。