大型强子对撞机底夸克实验北京大学团队发现底介子CP破坏和新衰变模式

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近日，欧洲核子研究中心大型强子对撞机底夸克实验（LHCb）北京大学研究团队，首次观测到B+ → ρ(770)0 K*(892)+衰变中的CP破坏，并发现了B+c → Dh+h-稀有衰变模式，在重味物理研究中取得重要进展。相关研究成果分别以“首次发现B+ → ρ(770)0 K*(892)+衰变中的CP破坏及其极化测量”（First Observation of CP Violation and Measurement of Polarization in B+ → ρ(770)+ K*(892)+ Decays）和“B+c→Dh+h-衰变的发现”（Observation of B+c→Dh+h- Decays）为题，于2026年1月14日同时在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）。
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2 ^+ `& l8 A9 m+ xCP对称性破坏是解释宇宙中正反物质数量不对称的必要条件。目前，标准模型所预言的CP破坏效应尚不足以完全解释观测到的宇宙正反物质不对称性，因此寻找新的CP破坏机制成为当前粒子物理研究的重要前沿方向。底介子（如B⁺）是由一个反底夸克和一个轻夸克组成的短寿命粒子，在强相互作用与弱相互作用的共同影响下，可衰变为多种不同的末态粒子，其过程蕴含丰富的动力学信息。本研究聚焦于B⁺介子衰变为ρ(770)⁰和K*(892)⁺两个不稳定矢量介子的过程。此类衰变道因其潜在的CP破坏效应和复杂的末态极化结构一直备受理论和实验关注，但目前仍缺乏完整的理论解释，亟需高精度的实验测量提供关键线索。北京大学研究团队基于LHCb探测器在2011年至2018年运行期间采集的质子-质子对撞数据，首次对B⁺ → ρ(770)⁰ K*(892)⁺衰变开展了全振幅分析，精确测量了末态矢量介子的极化状态，并观测到显著的CP破坏现象，统计显著性超过9倍标准差。分析表明，该衰变中的CP破坏主要由自旋投影为0的分量主导。相关结果为深入理解重味强子衰变的动力学机制提供了重要的实验依据。


* M8 t* t- A9 g# z1 R7 `北京大学物理学院技术物理系、核物理与核技术全国重点实验室张艳席助理教授，博士研究生伍彦西、牟泽清、吴天可，以及元培学院本科生高子涵是上述研究的主要完成人。论文由LHCb合作组全体成员共同署名，署名顺序依照姓氏英文字母排列。相关研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京大学建设世界一流大学（学科）和特色发展引导专项、北京大学高能物理研究中心等资助。
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! x2 B& p9 I2 [% L& ILHCb合作组由来自27个国家的108所大学与研究机构组成，共有超过1800名科研人员参与其中。自2019年加入LHCb合作组以来，北京大学研究团队在高原宁教授的带领下，持续参与探测器的研制工作，并主导了多项关键物理课题的研究，在CP对称性破坏机制、强子谱学、重味强子产生机制等前沿方向上取得了一系列重要成果。按照LHCb实验的长期规划，三期数据采集任务（2022-2026）预计于2026年完成，届时所积累的有效数据量将提升至之前的5-10倍，为重味物理研究带来前所未有的机遇。目前，北京大学研究团队正与国内外合作单位紧密协作，积极投入下一代LHCb探测器核心部件—新型电磁量能器的研发工作，致力于在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）LHCb探测器的设计与建造中作出具有原创性的贡献。



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大型强子对撞机底夸克实验北京大学团队与合作者在重子CP破坏研究中取得重要进展
$ z0 c2 ?3 P* Q* ]5 v( N# C0 C发布日期：2025-03-17

* {1 f; P& `* A6 B欧洲核子研究中心大型强子对撞机底夸克实验（LHCb）中国研究团队北京大学、中国科学院大学、华中师范大学联合课题组，在重子电荷共轭-宇称联合变换对称性（CP）破坏领域研究中取得重要进展，首次在Λb0→ΛK+K−衰变中观测到重子CP破坏迹象，为进一步认识重子CP破坏和深入理解标准模型CKM机制提供了重要实验证据。相关研究以“在Λb0和Ξb0到Λh+h´−衰变研究中首次发现Λb0→ΛK+K−衰变的CP破坏迹象”（Study ofΛb0andΞb0Decays toΛh+h´−and Evidence for CP Violation inΛb0→ΛK+K−Decays）为题，2025年3月12日在线发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters），并被选为编辑推荐（Editors’ Suggestion）和亮点论文（Featured in Physics）。同日，美国物理学会以“LHCb实验为理解CP破坏疑难提供了关键信息”（LHCb Delivers a Key Piece in the CP-Violation Puzzle）为题给予报道。
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6 L+ E$ w6 n8 x0 U北京大学物理学院技术物理系、核物理与核技术全国重点实验室张艳席助理教授和2023级博士研究生虞晨煦与中国科学院大学、华中师范大学合作者是上述研究的主要完成人。论文由LHCb合作组全体成员共同署名并依照姓氏英文字母序排顺。这项研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划以及北京大学建设世界一流大学（学科）和特色发展引导专项的资助支持。
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5 N+ p, @% t0 BLHCb合作组由来自24个国家和地区的98家研究机构的约1700名科研人员组成。以北京大学等10多所高校和研究机构为核心的LHCb中国研究团队创建于2000年，近年来在电荷共轭-宇称联合变换（CP）对称性破坏机制、强子谱学、重味强子产生机制及新物理寻找等前沿领域取得了一系列突破性成果。北京大学团队自2018年以来，一直在LHCb合作组中承担物理研究和探测器建设的核心任务，学术影响力和服务贡献力日益提升。张艳席曾两度担任LHCb实验物理工作组召集人，现任LHCb合作组报告人遴选委员会委员、欧洲核子研究中心大型强子对撞机物理中心（LPCC）味物理工作组联系人。目前，北京大学正在与国内外合作单位共同推进LHCb探测器升级所需新型电磁量能器的核心研发工作，力争在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）LHCb探测器的设计与建造中作出原创性贡献。
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7 e1 `4 f! ]/ ~, @论文原文链接：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.134.101802
美国物理学会报道：https://physics.aps.org/articles/v18/56
LHCb合作组报道：https://lhcb-outreach.web.cern.ch/2024/11/08/

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LHCb实验首次观测到重子CP破坏，探索宇宙正反物质不对称之谜获重大突破
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  }/ N0 y/ T3 J当地时间2025年3月24日晚，欧洲核子研究中心（CERN）在第59届国际电弱相互作用和统一理论会议上宣布，大型强子对撞机底夸克实验（LHCb）合作组首次在重子衰变中观测到电荷共轭-宇称联合变换对称性破坏（简称CP破坏）现象。这一结果有助于我们进一步认知宇宙演化过程，被视为人类探索基本对称性破坏历程中一座新的里程碑。LHCb中国研究团队对这一重大突破作出了关键性的贡献。
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北京大学物理学院、核物理与核技术全国重点实验室张艳席助理教授指导的博士研究生杨雪婷作为这项研究的主要完成人，被LHCb合作组同事引至会议舞台接受掌声（摄影：尹航）
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6 x1 s4 r# c- t' a* o+ a1 @  ?138亿年前的宇宙大爆炸本应产生等量的正物质与反物质，然而如今的可观测宇宙几乎完全由正物质主导。这一谜题被《科学》（Science）期刊列入全世界最前沿125个科学问题，其核心可能在于正反粒子行为的细微差异，即CP对称性破坏。自1956年李政道和杨振宁提出弱相互作用下宇称不守恒理论后，对基本对称性破坏机制的探索一直是粒子物理学前沿的重大科学问题，相关研究成果多次被授予诺贝尔物理学奖。1964年，物理学家首次在含奇异夸克的介子衰变中观测到CP破坏，此后数十年间相继在含底夸克、粲夸克的介子体系验证了这一现象。然而，重子作为构成可见物质的基本单元，60多年来，人们从未发现其CP破坏的迹象。

  I' X+ y2 I3 @' G0 y( i相较一对正反夸克组成的介子，由三个夸克组成的重子更为复杂，对其衰变模式的理论预言和实验观测难度更高，极具挑战性。LHCb中国研究团队与我国理论物理学家密切配合，系统遴选出对CP破坏具有高灵敏度的一系列底重子衰变模式并联合攻坚，近期取得了重大突破：先是在底重子的三体衰变中发现了CP破坏的迹象，于3月12日作为编辑推荐和亮点论文发表于《物理评论快报》；在本项研究中，又通过海量数据分析和交叉验证，最终在底重子到质子、奇异介子和正反π介子的四体衰变中确认了正反底重子衰变率的差异，显著性水平达到5.2倍标准差，从而首次证实了重子系统的CP破坏。

# B1 z0 n/ P+ y8 o" C  O* z8 ^* ELHCb探测器专为研究含有底夸克、粲夸克的重味强子而设计，其核心任务之一是通过对重味强子的CP破坏、稀有衰变等过程进行高精度测量，以精确检验粒子物理标准模型及探索超出标准模型的新物理。LHCb合作组由来自24个国家、100家研究机构的近1800名研究人员组成。自2000年清华大学成为合作组正式成员以来，中国团队始终专注于重味物理前沿研究，先后吸纳华中师范大学、中国科学院大学、武汉大学、中国科学院高能物理研究所、华南师范大学、北京大学、湖南大学、兰州大学、中国科学技术大学、河南师范大学和西北工业大学等高校和研究机构加入，在探测器研制和关键物理课题研究中发挥越来越重要的作用。团队一方面聚焦重味强子产生机制与强子谱学研究，在首次发现五夸克态和双粲重子等里程碑式成果中担纲主力；另一方面，近十年来在重味强子CP破坏探索上系统布局，先后取得Bs介子系统CP破坏的高精度测量、B介子到粲偶素衰变直接CP破坏的首个迹象等重要成果，继而率先叩开重子CP破坏之门。
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& e+ R9 s: d/ o9 p9 u此次发现重子衰变中的CP破坏，不仅验证了粒子物理标准模型的预言，更为探索超越标准模型的新物理现象开辟了崭新的路径。随着大科学装置迭代升级、前沿技术集中涌现、实验性能日益提升，科学家有望在更高的精度下解析CP破坏机制，重构138亿年前决定物质存续的关键瞬间，早日解开宇宙中正反物质不对称之谜。

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北大校长龚旗煌在2025年开学典礼上的讲话

1 X# ^/ w* e8 y今年3月，在第59届国际电弱物理会议上，研究人员宣布首次在重子衰变中观测到电荷共轭-宇称联合变换对称性破坏现象，物理学院2022级博士生杨雪婷对这一成果作出了重要贡献，被合作者引到讲台上，接受大家的祝贺。她从本科起就参与这项研究课题，在大科学国际合作中锻炼成长，通过持之以恒的数据分析和交叉验证，最终获得了明确的实验证据。

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charm

这个厉害！

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7 q* d/ S5 n% p0 L# k北大女生被请上C位，全球科学家鼓掌！

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第117届大型强子对撞机底夸克实验合作组大会首次在亚洲举办
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2025年9月22日—26日，在国家自然科学基金委员会国际合作局、国际科研资助部、数学物理科学部指导下，由北京大学物理学院、清华大学工程物理系联合主办的第117届欧洲核子研究中心大型强子对撞机底夸克（LHCb）实验合作组大会（The 117th LHCb Week）在北京大学中关新园科学报告厅召开。
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LHCb实验是专门为开展重味物理（即含有底夸克、粲夸克的重味强子的性质及其产生衰变规律）前沿研究而设计的，其核心任务之一是通过对重味强子的电荷共轭-宇称联合变换对称性（CP）破坏、夸克混合矩阵、稀有衰变等过程进行高精度测量，精确检验粒子物理标准模型及探索超出标准模型的新物理。自2010年LHCb探测器运行取数以来，得益于其独特设计和优异性能，合作组已取得一系列重大研究成果，例如：发现五夸克态、双粲重子、全粲四夸克态等70个新强子；首次观测到粲介子和重子衰变中的CP破坏现象；精确测量CP相角ϕs和γ；等等，有力推动了重味强子谱学的发展，将味物理研究推向精确测量的新高度。合作组成员也从初期的800余人增至目前的1800余人，覆盖全球25个国家的105所大学和研究机构。

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本届大会是LHCb合作组该系列活动首次移师亚洲，聚焦高能物理前沿研究与国际合作，围绕探测器运行与性能、软件与计算、物理分析、探测器升级与未来规划、合作与管理等议题安排了8个主题发言、40个专题报告和8场并行会议。来自包括欧洲核子研究中心，英国牛津大学、剑桥大学、帝国理工学院、爱丁堡大学、曼彻斯特大学、伯明翰大学、华威大学、利物浦大学、卢瑟福·阿普尔顿实验室，意大利国家核物理研究院、博洛尼亚大学、米兰大学、帕多瓦大学，法国国家科学研究中心、索邦大学、巴黎-萨克雷大学、克莱蒙-奥弗涅大学，德国海德堡大学、多特蒙德工业大学、弗莱堡大学、亚琛工业大学、波恩大学，荷兰国家亚原子物理研究所，瑞士洛桑联邦理工学院，西班牙圣地亚哥大学、巴塞罗那大学、瓦伦西亚大学，波兰科学院、国家核研究中心，美国辛辛那提大学、肯特州立大学在内的54所国内外知名大学和研究机构的250余位专家学者、师生代表现场参会。合作组发言人文森佐·瓦尼奥尼（Vincenzo Vagnoni），副发言人帕特里克·罗布（Patrick Robbe）、乌尔里希·乌韦尔（Ulrich Uwer）带领全体与会代表集中讨论了探测器二期升级的研发进展和近期主要物理结果。


LHCb合作组理事会主席斯蒂芬妮·汉斯曼-门泽默（Stephanie Hansmann-Menzemer）、前发言人盖·威尔金森（Guy Wilkinson）等40余位理事会成员召开闭门会议，研究了下一阶段发展规划、管理机制及改进措施，审议通过了物理分析审核流程、合作组成员行为准则以及多项人事任命与调整。
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大会期间，国家自然科学基金委员会副主任兰玉杰，北京大学党委副书记、校务委员会副主任顾涛，清华大学副校长吴华强分别会见了斯蒂芬妮·汉斯曼-门泽默、文森佐·瓦尼奥尼、帕特里克·罗布、乌尔里希·乌韦尔和探测器二期升级负责人蒂莫西·格申（Timothy Gershon）等LHCb合作组主要成员。各方均表示，愿进一步加强交流合作，共同支持青年人才成长，为全球基础研究取得突破贡献力量，并围绕建立新的资助渠道、推动人才国际化培养和创新引智基地建设、深化面向全球的科学研究等议题深入交换了意见。基金委国际科研资助部、数学物理科学部，北京大学国际合作部、物理学院，清华大学科学研究院、工程物理系，及合作组中国研究团队相关人员参加会见。

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LHCb合作组中国研究团队自2000年于清华大学组建以来，在高原宁教授带领下，专注重味物理前沿，先后吸纳华中师范大学、中国科学院大学、武汉大学、中国科学院高能物理研究所、华南师范大学、北京大学、湖南大学、兰州大学、中国科学技术大学、河南师范大学和西北工业大学加入，在探测器研制和关键物理课题研究中发挥着越来越重要的作用，对发现五夸克态和双粲重子、首次观测到重子衰变中的CP破坏现象、精确测量CP相角ϕs和γ等多项突破性进展作出了突出贡献。
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6 O7 [, r6 P, ~, u0 s! K2 c文森佐·瓦尼奥尼表示：“这是我记忆中最精彩的合作组大会之一，对所有人而言，都是一次真正的享受！这也是LHCb中国研究团队达成的又一座重要里程碑！我们共同取得的成就体现了商以求同、合以成事，值得骄傲和自豪！”当前，世界百年未有之大变局加速演进，人类发展面临越来越多重大挑战。这无疑道出了LHCb合作组同仁秉承无国界、无障碍的开放科学精神，致力于构建开放自由国际科技合作生态、通过深度协作突破全球性重大科技难题的共同心声。
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本届大会得到北京大学国际合作部具体指导，及北京大学物理学院核物理与核技术全国重点实验室、北京现代物理研究中心、北京大学高能物理研究中心和清华大学等兄弟单位的通力支持。


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北大：百年基础学科冲向世界顶尖行列


" }1 s( P% R4 W% ~9 u3 C以基础学科为代表，北大构建起高层次人才国际化培养体系

# u# p: Y( T% c& B北大与世界近70个国家和地区的约400所大学及研究机构建立交流关系，并与80多所世界知名大学保持紧密合作，建设全球顶尖专家人才库，培育具有全球视野的人才。加强基础研究领域国际科技合作平台建设，通过承担联合科技攻关项目、组织国际学术会议等方式，不断深化与全球顶尖大学、研究机构的实质性科技合作。

5 w# d9 B" B. Q5 z( Y% A与世界顶尖高校和科研机构建立长期稳定的战略伙伴关系，在“强强联合”中全面提升人才培养质量与全球竞争力。例如，物理学院与欧洲核子研究中心（CERN）基于国际大型合作项目长期广泛开展博士生的联合培养，每年派出10余名博士生前往CERN。
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charm

yaohuilai 发表于 2026-1-30 11:29
# f0 ?6 L) ~/ I* W3 O2 K/ b- v# U% u' |北大：百年基础学科冲向世界顶尖行列
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多交流是好的，当年绍华圣就是博士期间去CERN的，和CERN的那帮大佬完成了那篇引用万次的神作的https://inspirehep.net/literature/1293923

yaohuilai

张艳席课题组2025年以来以LHCb合作组的署名发表4篇PRL
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• LHCb collaboration, "First observation of  CP violation and measurement of polarization in B+ -> rho K*+  decay", arXiv:2508.13563 (submitted to PRL)
• LHCb collaboration, "Observation of charge-parity symmetry breaking in baryon decays", Nature 643 (2025) 1223
• LHCb collaboration, "Study of Lambda_b0 and Xi_b0 decays to Lambda h+ h'- and evidence for CP violation in Lambda_b0 -> Lambda K+ K- decays", PRL 134 (2025) 101802
• LHCb collaboration, "Observation of the open charm tetraquark state Tcs0(2870)0 in the B- -> D0- D0 KS0 decay", PRL 134 (2025) 109101
• LHCb collaboration, "First determination of the spin-parity of the Xi_c(3055)+/0 baryons", PRL 134 (2025) 101901
  
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ustcharvard

这个看起来挺重磅的，物理果然有很多高级文章不发NS。

@charm 如果可能，建议你以后可以按物理2级学科统计论文，否则都被NS啥的淹没了。
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我曾经发过物理/化学2级学科管中窥豹系列（通过NI指数大概窥探），当时目的是以正视听。

charm

ustcharvard 发表于 2026-1-30 11:51
这个看起来挺重磅的，物理果然有很多高级文章不发NS。

@charm 如果可能，建议你以后可以按物理2级学科统计 ...

+ \9 L+ j' x8 F7 Z0 D3 y, Q不行，这个太难统计了，其实prl上面已经分学科分开了。说实话物理那么多二级学科除了凝聚态和量子那边是能发点NS，其他的根本就很少见有， prl就是物理的顶刊，材料跟生医搞得大家感觉物理ns也是很容易似的，现在竟然有不少人轻视PRL

忽如远行客

charm 发表于 2026-1-30 11:56
( M" q9 \9 L0 `7 v6 t不行，这个太难统计了，其实prl上面已经分学科分开了。说实话物理那么多二级学科除了凝聚态和量子那边是 ...

按二级学科那不是prb pra那几个都要算上了，都是二级学科内比较著名的了

ustcharvard

charm 发表于 2026-1-30 11:56
不行，这个太难统计了，其实prl上面已经分学科分开了。说实话物理那么多二级学科除了凝聚态和量子那边是 ...

其实不难，我当时把天文/天体物理算成物理的一个2级学科，看看NI收录的天文学期刊即可，挺简单的。
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粒子物理我就找NI收录的粒子物理期刊，PRL这种剥离工作就不做了，但是可以管中窥豹

charm

忽如远行客 发表于 2026-1-30 12:46
按二级学科那不是prb pra那几个都要算上了，都是二级学科内比较著名的了

/ ~9 y3 p8 r+ X6 fprl是物理类综合期刊影响力更大一些，好多诺奖都是直接发表在上面。pr主要是凝聚态领域，prc主要是核物理，prd主要是粒子物理和场论和天体物理，这都是很好的期刊。

yaohuilai

大型强子对撞机底夸克实验北京大学团队首次观测到Bc介子轨道激发态

6 C' c) K6 L: J( j- i; K+ Q1 U近日，欧洲核子研究中心大型强子对撞机底夸克实验（LHCb）北京大学研究团队首次在实验中观测到由底夸克和粲夸克组成的Bc+介子的轨道激发态，并测量了其质量和相对基态的产生截面，在重味强子谱学研究中取得新的重要进展。2025年12月3日，相关研究成果分别以“Bc+介子轨道激发态的发现”（Observation of orbitally excited Bc+ states）和“Bc+γ质量谱中Bc(1P)+态的研究”（Study of Bc(1P)+ states in the Bc+γ mass spectrum）为题，发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters）和《物理评论D》（Physical Review D），并双双获得编辑推荐（Editors’ Suggestion）。

* T: M$ @/ x' y& w6 E) ]. t北京大学研究团队利用LHCb探测器在一期、二期运行期间采集的质子-质子对撞数据样本，通过重建Bc(1P)+→Bc+γ衰变过程，对Bc+介子的1P轨道激发态展开寻找，在理论预言的质量区间内首次观测到统计显著性超过7个标准差的宽峰结构；该结构的有效宽度明显大于当前探测器分辨率下的单峰预期值，表明其中包含多个Bc(1P)+态叠加的贡献。随后，分别采用不依赖理论输入的双峰叠加有效模型和基于理论预言的六峰叠加模型拟合Bc+γ不变质量谱（见下图），对Bc(1P)+激发态的等效峰位和产额进行了测量。以格点QCD第一性原理计算为基准，实验测得的相对产生截面与理论预言一致。首次发现Bc+介子1P轨道激发态及对其产生性质的测量，拓宽了重味强子谱学的研究边界，也为人们深入理解强子内部结构、非微扰QCD机制提供了新的实验视角和关键输入。
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北京大学物理学院技术物理系、核物理与核技术全国重点实验室安刘攀助理教授和2023级博士研究生王禹昊是上述研究的主要完成人。论文由 LHCb 合作组全体成员共同署名，依照姓氏英文字母顺序排列。相关研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京大学建设世界一流大学（学科）和特色发展引导专项及北京大学高能物理研究中心等资助。

论文链接：
3 }. P) ]  g; i$ J& c" hhttps://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/fc8j-tb8k
3 d" f: ~9 j- {# }https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/1d49-q8h4
LHCb合作组报道
https://lhcb-outreach.web.cern.ch/2025/05/27
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yaohuilai

安刘攀获2025年度Simon Eidelman奖


. c* m9 H- J6 T, E! H0 u5 U3 n2025年3月30日，在日本大阪召开的第21届强子谱学与结构国际会议上，北京大学物理学院技术物理系助理教授安刘攀获2025年度Simon Eidelman奖，以表彰其因发现全粲四夸克态X(6900)而对奇特强子谱学研究带来的突破，以及在欧洲核子研究中心大型强子对撞机底夸克实验（LHCb）量能器系统研发工作中的突出贡献。全粲四夸克态X(6900)是首个完全由重味夸克组成的奇特强子态，为理解低能区强相互作用开辟了新的研究平台。
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安刘攀是北京大学LHCb团队的成员，长期致力于重味强子谱学和产生机制的实验研究。近年来，她在奇特强子态、Bc介子谱学、重夸克偶素产生机制等方面主导完成多项重要研究成果，作为主要贡献者和参与者在《物理评论快报》（Physical Review Letters）、《科学通报》（Science Bulletin）等期刊发表SCI论文10余篇。同时，她深度参与了LHCb探测器升级所需的新型电磁量能器的研发工作。
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charm

ustcharvard 发表于 2026-1-30 13:51
% k( u4 I$ Z5 o5 @/ H5 [其实不难，我当时把天文/天体物理算成物理的一个2级学科，看看NI收录的天文学期刊即可，挺简单的。

, h5 I/ m" I$ N7 ?% \4 Q粒子 ...

PRL上面每期都按研究方向已经分开了，但是每个学校一分开统计，那量都不得了了。今年这半年休假在老家呆着还有点时间，马上要回去上班了，就没空闲时间了