LHeC 上双重重重子的光产生

我们在大型强子电子对撞机 (LHeC) 上，基于非相对论 QCD 预测了双重重重子 $\Xi_{cc}$、$\Xi_{bc}$ 和 $\Xi_{bb}$ 的光产生过程。考虑了通过光子 - 胶子融合道 $\gamma + g \to \langle{QQ'}\rangle[n] +\bar{Q} +\bar{Q'}$ 和外禀重夸克道 $\gamma + Q \to \langle{QQ'}\rangle[n]+\bar{Q'}$ 产生的 $\Xi_{QQ'}$，其中 $Q$ 或 $Q'$ 代表重 $c$ 或 $b$ 夸克，$\langle{QQ'}\rangle[n]$ 代表具有给定自旋和色构型 $[n]$ 的 $QQ'$ 双夸克。该双夸克将以高概率碎裂为 $\Xi_{QQ'}$ 重子。对于 $\Xi_{cc}$ 和 $\Xi_{bb}$ 的产生，$[n]$ 等于 $[^1S_0]_{\textbf{6}}$（自旋单态 $^1S_0$ 波和色六重态 $\textbf{6}$ 构型）或 $[^3S_1]_{\bar{\textbf{3}}}$（自旋三重态 $^3S_1$ 波和色反三重态 $\bar{\textbf{3}}$ 构型）；对于 $\Xi_{bc}$ 的产生，$[n]$ 等于 $[^1S_0]_{\bar{\textbf{3}}}$、$[^1S_0]_{{\textbf{6}}}$、$[^3S_1]_{\bar{\textbf{3}}}$ 或 $[^3S_1]_{\textbf{6}}$。本文详细比较了这些道和构型对总截面和微分截面的贡献及其不确定性。我们发现 $\Xi_{QQ'}$ 产生的主要贡献来自外禀重夸克道和 $[^3S_1]_{\bar{\textbf{3}}}$ 构型；而其他双夸克态也能为 $\Xi_{QQ'}$ 的产生提供可观的贡献。综合所有提及的道和构型，并取 $m_c=1.80\pm0.10$ GeV 和 $m_b=5.1\pm0.20$ GeV，我们观察到在 LHeC 运行一年内可产生 $(6.70^{+1.40}_{-1.10})\times 10^{3}$ 个 $\Xi_{bb}$ 事件、$(8.81^{+3.08}_{-2.20})\times 10^{6}$ 个 $\Xi_{cc}$ 事件和 $(4.63^{+1.21}_{-0.92})\times 10^{5}$ 个 $\Xi_{bc}$ 事件。