近日，中国科学院高能物理研究所岩斌副研究员团队与北京化工大学何志国教授在重夸克偶素的强相互作用机制研究中取得重要进展。研究团队首次提出，利用重夸克偶素衰变中末态粒子的自旋关联作为新的“物理指纹”，通过测量最终强子的角度分布可直接检验非相对论量子色动力学（NRQCD）中长期难以分离的“色八重态”机制，为精确检验NRQCD理论提供了新的实验途径。相关成果于9月25日发表在国际权威期刊《物理评论快报》（Phys. Rev. Lett. 137 (2026) 131903）。
重夸克偶素由重夸克和反夸克组成，是研究强相互作用的重要体系。由于重夸克质量较大，这类体系既能够进行较为精确的理论计算，又涉及复杂的非微效效应，因此长期以来一直是检验量子色动力学（QCD）的重要“实验室”。NRQCD是描述重夸克偶素产生和衰变的重要理论框架。其中重夸克对不仅可以处于“色单态”，还可以在中间过程中短暂处于“色八重态”组态。
“色”是夸克和胶子特有的一种量子属性，最终能够独立存在的强子整体必须是“无色”的，但其形成和衰变过程可以经历不同的颜色组态。色八重态并不是一种新的粒子，而是重夸克对演化过程中可能出现的重要中间量子状态。对于P波重夸克偶素，色八重态贡献是保证NRQCD因子化理论自洽不可或缺的一环。此外，色八重态还广泛参与 
产生率和极化等关键观测的理论描述，因此准确确定其贡献，对于检验NRQCD理论及其普适性具有重要意义。
在底夸克偶素体系中，色八重态贡献仍存在明显不确定性。描述其贡献的相关非微扰参数中，格点理论计算与基于实验数据的唯象提取结果存在显著差异。因此，如何对色八重态机制进行更加独立和直接的实验检验，成为底夸克偶素研究中的重要问题。
传统研究主要依赖底夸克偶素的衰变率推断色单态和色八重态的贡献，但两种机制往往同时贡献到同一衰变过程，难以仅凭事件数量进行有效区分。研究团队发现，在底夸克偶素
衰变中，两种机制具有不同的末态自旋结构，其中色八重态会产生具有特定横向自旋关联的轻夸克对。该自旋信息可通过强子化转换为末态强子的特定方位角关联，从而使实验能够利用“自旋指纹”区分不同的强相互作用机制。该工作将重夸克偶素NRQCD研究与QCD自旋物理相结合，为探测色八重态机制、检验NRQCD理论和研究非微扰动力学提供了新的观测窗口。
图：底夸克偶素衰变中夸克横向自旋关联示意图
该论文作者（按姓氏排序）为北京化工大学何志国教授、高能所李广辉、田宇颉、高能所/CCAST文新锴博士（通讯作者）和高能所岩斌副研究员（通讯作者）。该研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院、中国博士后科学基金会以及中央高校基本科研业务费专项资金的支持。
论文链接：https://doi.org/10.1103/ntf8-k9rh
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