改进的强子脉冲QCD对衰变 $B_c^+ \to \eta_c L^+$ 的研究

我们对衰变 $B_c^+ \to \eta_c L^+$ 进行改进的强子脉冲QCD研究，其中 $L$ 表示轻质弱标量、矢量介子及其对应的 $p$ 轨道标量、轴向向量和张量介子，并预测其分支比（BR）及其相对比值，均以强耦合 $\alpha_s$ 的领先阶计算。我们的结果 ${\rm BR}(B_c^+ \to \eta_c \pi^+) =(2.03^{+0.53}_{-0.41}) \times 10^{-3}$ 和 ${\rm BR}(B_c^+ \to \eta_c \pi^+)/{\rm BR}(B_c^+ \to J/\psi \pi^+) = 1.74^{+0.66}_{-0.50}$ 与多种不同方法的预测在不确定性范围内一致。将测得的 $\eta_c \to p\bar p$ 和 $\eta_c \to \pi^+\pi^- (\pi^+\pi^-, K^+ K^-, p\bar p)$ BRs（其中 $p$ 为质子）输入后，我们通过窄宽度近似推导 $\eta_c$ 共振态下的多体 $B_c^+ \to \eta_c (\pi, \rho)^+$ BRs，可能有助于（近）未来对 $B_c \to \eta_c$ 衰变的检验。在 $q\bar q$ 赋值下，与 $B_c$ 衰变为 $J/\psi$ 加标量介子及其他 $B_c^+ \to \eta_c L^+$ 模式不同，发现 $B_c$ 衰变为 $\eta_c$ 加轻标量时的 $\Delta S =0$ BRs 约为 ${\cal O}(10^{-7}-10^{-9})$，而 $\Delta S=1$ 与 $\Delta S=0$ BRs 比值接近 ${\cal O}(10^{2})$。本工作提出的许多大分支比和有趣的比值可被大型强子对撞机实验检验，这将帮助我们检验改进的强子脉冲QCD格式对 $B_c$ 介子衰变的可靠性，并进一步理解所考虑衰变模式以及相关介子中的QCD动力学。