双重粲重子的两体弱衰变

本文研究了双重粲重子 $\Xi_{cc}^{++}, \Xi_{cc}^+$ 和 $\Omega_{cc}^+$ 的强子两体弱衰变。为估算不可因子化贡献，我们对 $P$ 波振幅采用极点模型，对 $S$ 波振幅采用流代数。对于 $\Xi_{cc}^{++}\to \Xi_c^+\pi^+$ 模式，我们发现因子化与不可因子化贡献在 $S$ 波和 $P$ 波振幅中均存在较大的相消干涉。我们对其分支比预测为 $\sim 0.70\%$，小于早期未考虑不可因子化效应的估计值，但与基于完全不同方法（即协变禁闭夸克模型）的结果吻合良好。相反，Dhir 和 Sharma 发现 $P$ 波振幅中存在较大的相长干涉，导致分支比达到 $(7-16)\%$ 量级。利用目前 $(\Lambda_c^+,\Xi_c^+)\to p K^-\pi^+$ 的绝对分支比结果以及 LHCb 对 $\Xi_{cc}^{++}\to\Xi_c^+\pi^+$ 相对于 $\Xi_{cc}^{++}\to\Lambda_c^+ K^- \pi^+\pi^+$ 的测量值，在采用最新的 $\B(\Xi_{cc}^{++}\to\Sigma_c^{++}\overline{K}^{*0})$ 预测后，我们得到 $\B(\Xi_{cc}^{++}\to\Xi_c^+\pi^+)_{\rm expt}\approx (1.83\pm1.01)\%$。我们对 $\mathcal{B}(\Xi_{cc}^{++}\to\Xi_c^+\pi^+)\approx 0.7\%$ 的预测因此与实验值一致但处于其下限。在未来研究中确定该模式的分支比十分重要。在 $\Xi_{cc}^+\to\Xi_c^0\pi^+$ 中，因子化与不可因子化 $S$ 波振幅相长干涉。其约 4% 的大分支比可使实验工作者通过该模式寻找 $\Xi_{cc}^+$。即，通过 $\Xi_{cc}^+\to\Xi_c^0\pi^+$ 重建 $\Xi_{cc}^+$，随后经衰变链 $\Xi_c^0\to \Xi^-\pi^+\to p\pi^-\pi^-\pi^+$。