现代快报讯（通讯员 徐翎 记者 李楠）近日，在第41届国际高能物理大会上，南京师范大学教授、清华大学访问教授易凯代表大型强子对撞机（LHC）实验上的CMS合作组，报告了一个可能由四个粲夸克组成的奇特粒子家族的发现。由于这些粒子内部可能由同一种重味夸克组成，物理图像相对清晰而利于理解，可以为我们提供一个新的窗口研究强相互作用。

△易凯代表CMS合作组在ICHEP2022报告研究结果

据悉，清华大学和南京师范大学的研究人员联合组成的“清华-南师”CMS组对这项研究发挥了原创和主导作用。这是中国实验团队首次在LHC上观测到全粲四夸克粒子，也是中国首次在CMS实验上主导新粒子的发现。

基于2016~2018年采集的所有“质子-质子”对撞数据，CMS合作组在两个粲夸克偶素（夸克成分为粲夸克和反粲夸克）的不变质量谱中观测到了一个新的粒子家族，其中的每一个粒子可能由四个同味重夸克组成，这种由四个夸克组成的四夸克态被称为奇特强子，有别于由两个或者三个夸克组成的传统强子。

2013年，易凯在爱荷华大学CMS组根据CMS实验数据量大、缪子覆盖率宽和质量分辨率好的特点，针对2011年和2012年收集的对撞数据进行初步研究。2019年，易凯和清华大学物理系副教授胡震回国后在清华大学和南京师范大学组建了研究团队，两校研究人员依托清华大学加入了CMS实验联合组成“清华-南师”CMS组，并由易凯担任负责人，胡震担任副负责人。“清华-南师”CMS组对2016年到2018年收集的数据在低质量多轻子末态进行全面系统的研究，并在这一分析中起到了主导作用。

“这是首次在实验上观测到可能由纯重味夸克组成的奇特粒子家族。”易凯说，“该发现是奇特强子研究领域的重要突破。这个独特、容易理解的系统，可以帮助理论物理学家为近20年来发现的几十个奇特强子建立最终模型。CMS探测器收集的数据量大，也有很好的质量分辨率，将会在这个方向做出更多的贡献。”

对于CMS实验的本次研究成果，北京大学理论粒子物理学家赵光达院士评论说：“全粲四夸克态家族的发现对我们理解强相互作用有着十分重要的意义。在这个系统中，由于没有轻夸克组分，不太会形成‘常见’的通过交换轻介子而形成的分子态结构，从而给我们提供一个更为简单的、易于理解的物理图像。我十分高兴中国的实验粒子物理学家们在这项发现中起到了主导作用，希望在以后的工作中再接再厉。” 

据悉，CMS合作组由50多个国家、约240个单位的4000多名成员组成，其中，中国组成员来自中国科学院高能物理研究所、北京大学、中国科学技术大学、北京航空航天大学、清华大学、中山大学、浙江大学、复旦大学、南京师范大学等多个单位。近年来，中国CMS组在希格斯粒子性质测量和多玻色子研究等方面成绩突出，本次全粲四夸克态家族的发现进一步提升了中国在国际合作中的地位。 

（通讯员供图 编辑 邵倩倩）