8月31日，物理评论快报(Physical Review Letters)在线刊发了我院秦溱副教授与其合作者的最新研究成果，文章题为《解密底介子双光子衰变过程中的长程企鹅机制》（Deciphering the long-distance penguin contribution to Bd,s→γγ decays）。
精确重夸克物理研究是在高亮度对撞机实验中寻找超越粒子物理标准模型的新物理迹象的必由之路，关于对称性及其破缺机制更是研究的难点和重点。特别地，电荷-宇称(CP)破缺更是揭示宇宙中正反物质不对称性终极奥秘所不可或缺的理论要素。基于此，众多高能物理研究的先驱们也一直在追寻对称性及其破缺机制，相关研究成果更是深刻影响了物理学演变及人类发展的历史进程。
秦溱副教授联合中国海洋大学沈月龙教授、淮阴工学院王超老师、南开大学王玉明教授，基于强相互作用的第一性原理率先在国际上取得了遍举B介子双光子辐射衰变过程中长程企鹅机制(图1)的理论预言，发现该高阶幂次修正贡献可以在现象学上显著增强混合CP破坏效应的幅度，一举突破了自Stefan W. Bosch与Gerhard Buchalla研究工作[JHEP 08 (2002) 054]以来相关理论进展长期停滞不前的僵局。此外，研究团队还创新性地发现量子色动力学因子化定理要求引入一类全新的在重夸克有效理论框架下定义的B介子分布振幅来系统描述稀有重味强子衰变过程中的非微扰强相互作用动力学。相对于传统的B介子光锥分布振幅而言，需要构建由处在不同光锥方向上的夸克-胶子场构成的复合算符的non-forward矩阵元来定义新引入的广义分布振幅，从而使得其对应的重整化群方程呈现出与传统的Lange-Neubert演化方程迥异的解析结构，打破了传统光锥分布振幅中出现的轻夸克（或者胶子）动量必须大于零的理论限制。此外，研究团队的工作进一步表明，新发现的长程夸克圈效应对于B介子双光子辐射衰变的分支比影响甚微(图2)，从而使得这类遍举跃迁过程成为精确检验粒子物理标准模型的夸克味道混合机制以及寻找扑朔迷离的新物理信号的理想场所。
图1：长程企鹅机制的费曼图
图2：Bd→γγ衰变过程的分支比
该工作得到了国家自然科学基金、天津市自然科学基金、南开大学百名青年学科带头人研究项目等支持。
论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.131.091902
