北京谱仪III实验首发Nature

近日，北京谱仪III（BESIII）实验国际合作组发表了该合作组自成立以来的第一篇Nature文章——“Probing CP symmetry and weak phases with entangled double- strange baryons”。这是BESIII实验继发表Nature Physics之后，又一重要的里程碑工作。

图一Nature在线论文截图

宇宙中正反物质不对称问题是困扰科学界的重大问题，为什么人们看到的都是正物质，反物质哪里去了？CP破坏是科学界公认的导致正反物质不对称的原因之一，实验上在正反中性介子（K/B/D）系统中已经发现了CP破坏现象，但在重子领域至今还没有发现明显的CP破坏。BESIII合作组开创实现了一种实验方法，为研究物质和反物质不对称性提供了极其灵敏的探针。通过研究粒子和反粒子衰变模式的差异是当今研究正反物质不对称的重要思路，而粒子的衰变可能由强相互作用和弱相互作用共同导致，而两种相互作用的机理是不同的，将两者区分开就尤为重要。BESIII实验目前已经收集到约100亿J/psi粒子，得益于BESIII完美的探测器设计，仅用13%的数据量干净地重建出约7万个正反双奇异超子对。因此该项工作首次利用了处于量子纠缠态的正反科西超子对的级联衰变和自旋极化信息，实现了把导致正反物质不对称的弱相互作用力与强相互作用力分离，显著提高CP破坏测量的敏感度，并同时给出了三种CP不对称性的最精确测量结果，为寻找CP破坏提供了全新的视角。中国科学院院士、高能物理研究所所长、原BESIII合作组发言人王贻芳表示：“这是理解正反物质不对称性的一个里程碑，我期待北京谱仪III合作组将取得更多成就”。

图二正反科西超子级联衰变演示图

BESIII探测器是我国自主研发的大型高能实验装置，吸引了来自17个国家的80家科研机构约500个科研人员利用该装置共同开展粒子物理实验工作。由这些科研人员组成的BESIII实验国际合作组是目前国内正在运行的最大国际合作组织。本次实验成果是由中国科学家和国外合作者共同完成的，是国际合作的典范。迄今为止，BESIII实验已经发表高质量文章380余篇，其中Nature正刊1篇，Nature Physics 2篇，PRL 70余篇。

我校自2011年加入BESIII合作组，现如今发展成一支在合作组内有影响力的粒子物理研究团队，团队现有成员于涛教授、郑波教授和秦佳佳博士，以及本硕博学生10余人。团队长期从事粲介子、粲重子和新型强子态研究。在该篇Nature文章的相关工作中，时任合作组物理协调人的郑波教授负责了该文章合作组内部审核等过程，为文章质量提升等提出了许多宝贵的意见和建议。

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-022-04624-1