北京谱仪III开创探索正反物质不对称性的新方法

　　北京谱仪是我国自行设计和研制的大型粒子物理实验装置，由多种子探测器组合而成。北北京谱仪III(BESIII)是北京正负电子对撞机(BEPCII)上的大型通用磁谱仪。BESIII大量采用国际先进探测技术，就像BEPCII的“眼睛”，通过测量正负电子对撞反应产生的次级粒子来研究物质微观机构的基本组成单元及其相互作用性质。
 

　　近日，据中国科学院高能物理研究所消息，北京谱仪III合作组实现了一种创新实验方法，为研究物质和反物质不对称性提供了极其灵敏的实验探针。
 

　　实验数据由北京谱仪III实验国际合作组收集。合作组成立于2008年，由来自亚洲、欧洲和美洲等17个国家80个研究机构约500名科学家组成。在北京谱仪III实验中，电子与其反粒子正电子碰撞的能量是其固有质量的上万倍。在这些碰撞中，电子和正电子湮灭，并从释放的能量中产生其他粒子或粒子对。在这项新的研究中，科研人员利用正反科西超子的“自旋”信息和量子关联来揭示正反物质不对称性，粒子物理学家称为“CP破坏”。超子衰变是寻找CP破坏的一个很有希望的狩猎场，因为它们的“自旋”方向可以通过其“子粒子”的衰变直接测量。考虑成对的正反超子级联衰变，可以把强力和弱力的贡献分开，导致对CP破坏测量的敏感度显著提高。北京谱仪III实验这一创新方法为寻找CP破坏提供了一种全新的视角。
 

　　“这是理解正反物质不对称性的一个里程碑，我期待北京谱仪III合作组将取得更多成就。”中国科学院院士、中科院高能物理研究所所长王贻芳表示。北京谱仪III实验首次利用处于量子纠缠的正反科西超子对的级联衰变，成功把导致正反物质不对称的弱作用力从强作用力中分离出来，这一创新方法和实验结果引起该领域世界同行的密切关注，为科学家未来确认或排除超出标准模型的CP破坏来源带来了希望。
 

　　相关论文Probing CP symmetry and weak phases with entangled double-strange baryons于近日发布于《nature (自然)》国际期刊上。
 

　　参考来源：高能物理研究所