e^+e^- 对撞机与 LHC 上 Υ(1S,2S,3S) 物理的实验综述
高能物理 - 实验
2020-08-11 v3 高能物理 - 唯象学
摘要
三个最低能级的 Υ 态，即 Υ(1S)、Υ(2S) 和 Υ(3S)，由 b\bar b 对组成且低于 B\bar B 阈值，为强子物理及超越标准模型物理的研究提供了良好平台。它们可在 CLEO、Babar 和 Belle 等 e^+e^- 对撞实验中直接产生，且连续谱本底较低。在这些实验中，开展了许多关于 Υ(1S) 和 Υ(2S) 衰变到轻强子的排他性测量，这些测量为底夸克偶素区中 Okubo-Zweig-Iizuka 压低衰变的“80% 规则”提供了线索。同时，为区分不同的量子色动力学（QCD）模型，开展了许多关于 Υ(1S,2S,3S) 衰变中粲偶素和底偶素产生的研究。此外，在 CLEO、BaBar 和 Belle 的 Υ(1S,2S,3S) 衰变中还广泛探索了奇特态和新物理。Υ(1S,2S,3S) 态也可在 pp 碰撞及涉及重离子的碰撞中产生。在大型强子对撞机（LHC）上对其截面和极化的精确测量，特别是在 CMS、ATLAS 和 LHCb 实验中，有助于理解 pp 碰撞中的 Υ 产生机制。CMS 在重离子碰撞中观测到连续的 Υ 压低现象，对验证 QCD 所预言的夸克-胶子等离子体具有重要意义。本文综述了 e^+e^- 对撞机和 LHC 上关于 Υ(1S,2S,3S) 的实验结果，并总结了其在 Belle II 和 LHC 上的前景。
引用
@article{arxiv.2005.05892,
title = {Experimental review of the $\Upsilon(1S,2S,3S)$ physics at $e^+e^-$ colliders and the LHC},
author = {Sen Jia and Xingyu Zhou and Chengping Shen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.05892},
year = {2020}
}
备注
42 pages, 40 figures; revised version, accepted by Frontiers of Physics