本报讯 中国科大韩良领导的科大D0团队,在费米国家加速器实验室的D0实验上,圆满完成利用第一代TeV级强子对撞机Tevatron开展的弱混合角sin2θW精确测量工作。这一系列研究对于粒子标准模型电弱机制检验、间接探测新物理效应以及高能物理实验技术方法作出了重要贡献。D0实验的最终观测结果发表于近日的《物理评论快讯》。
弱混合角sin2θW是粒子物理标准模型最重要的基本参数之一。上世纪80年代,正负电子对撞实验LEP和SLD上曾给出过Z玻色子质量能标下的弱混合角最精确测量结果。进入21世纪,高能物理实验的主要平台变为强子对撞。
韩良团队从2007年开始利用第一代TeV强子对撞机Tevatron上正反轻子对过程的前后不对称性,开展弱混合角测量工作,并长期负责这一课题。在十一年间,系统地研究了相关物理与实验技术,成功突破了强子对撞上误差控制的技术瓶颈,实现了远超预期的高精度测量,并且引领了一系列国际最高水平记录。至此,第一代TeV强子对撞实验上弱混合角测量工作圆满结束。最新测量结果与精度为:ssin2θw (D0) = 0.23095 ± 0.00040 这一系列结果多次应邀在顶级国际会议进行报告,包括2014年国际高能物理大会(ICHEP2014)、2015年大型强子对撞物理会议(LHCP2015)、2017年La Thuile粒子物理会议(LaThuile2017)、2017年欧洲物理学会高能物理会议(EPSHEP2017)、2017年粒子与核物理国际会议(PANIC2017)和2018年国际高能物理大会(ICHEP2018)。费米国家实验室先后两次为该课题结果作出专题报道。
值得特别指出的是,最新一次的测量是由韩良教授指导我校两位本科生王晨(2013级物理学院)和项一帆(2014级少年班学院)主要完成的。因为他们在这一重要实验测量中所作的工作与贡献,被D0合作组授予single author。这在高能物理大型国际合作中是极为罕见的。
科大在电弱基本物理参数精确检验领域进入国际领跑地位。
(物理学院 科研部)