ILC 上双重重子的光生产

本文对未来的 $e^+e^-$ 国际直线对撞机 (ILC) 上的双重重子光生产进行了详细研究。重子 $\Xi_{cc}$、$\Xi_{bc}$ 和 $\Xi_{bb}$ 通过通道 $\gamma \gamma \to \Xi_{QQ'} +\bar{Q'} +\bar{Q}$ 产生，其中 $Q$ 和 $Q'$ 分别代表重 $c$ 或 $b$ 夸克。关于 $\Xi_{QQ'}$ 重子的产生，它将首先生成一个 $(QQ')[n]$-双夸克，然后通过碎裂形成最终重子，其中 $[n]$ 代表 $(QQ')$-双夸克态的色和自旋组态。根据非相对论 QCD 理论，四种双夸克组态将对重子产生提供显著的贡献，例如 $[n]$ 分别等于 $[^3S_1]_{\bar{\textbf{3}}}$、$[^1S_0]_{\textbf{6}}$、$[^3S_1]_{\textbf{6}}$ 或 $[^1S_0]_{\bar{\textbf{3}}}$。我们采用改进的螺旋度振幅方法来处理硬散射振幅，以提高计算效率。文中给出了这些通道的总截面和微分截面以及理论不确定性。我们表明，在 ILC 上可以产生大量的重子事例，即在 $\sqrt{S}=500$ GeV 和 ${\cal L}\simeq 10^{36}$cm$^{-2}$s$^{-1}$ 的条件下，一个运行年预计将产生约 $2.0\times 10^{6}$ 个 $\Xi_{cc}$、$2.2\times 10^{5}$ 个 $\Xi_{bc}$ 以及 $3.0\times 10^{3}$ 个 $\Xi_{bb}$ 事例。