南開大學「國家級領軍人才」,3年3篇PRL

10月22日,南開大學物理科學學院王玉明教授研究團隊與合作者在物理學頂級期刊《Physical Review Letters》(物理評論快報)發表了題爲“Renormalization-Group Evolution for the Three-Particle B-Meson Soft Function”的研究論文。

南開大學王玉明教授研究團隊與合作者展開密切合作,創新性地將重夸克有效理論與背景場方法結合起來,率先在國際上構建了三粒子B介子廣義分佈振幅的重整化羣方程,並利用拉普拉斯變換技術構建了該演化方程的嚴格解,開啓了多維度探索重味強子束縛態體系的內稟結構的新篇章。

同時,研究團隊還發現廣義B介子分佈振幅的重整化羣方程呈現出有別於傳統光錐分佈振幅的Lange-Neubert 演化方程的“奇特”結構,打破了強子光錐分佈振幅出現的部分子動量必須大於零的理論限制。此外,研究團隊的工作進一步表明B介子廣義分佈振幅的動力學演化效應將爲重味介子遍舉衰變過程中的躍遷振幅提供新穎的強相位來源,從而有助於揭示微觀世界中CP破壞的終極奧秘,並有助於理解宇宙中正反物質不對稱性的起源。

作爲高能物理的重要研究分支,重夸克物理對於充分把握大科學裝置實驗(LHCb、Belle II、BESIII等)專注於高精度重味強子物理研究的歷史機遇、精確檢驗粒子物理標準模型中的夸克味道動力學、深入挖掘強子躍遷過程中的強相互作用機制、進一步揭示物質結構與相互作用的深層次規律均具有獨特的科學價值。兩位日本物理學家Makoto Kobayashi與Toshihide Maskawa由於發現粒子物理標準模型中的CP破壞起源,並被兩家B介子工廠實驗(BaBar、Belle)的大量測量結果所廣泛證實,榮獲2008年度諾貝爾物理學獎。另一方面,重整化羣理論則是系統理解多標度物理系統動力學演化行爲的基本框架,並被廣泛應用於高能物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等諸多研究領域。美國物理學家Kenneth Geddes Wilson 憑藉其在重整化羣理論領域的開創性研究工作,從而獨享了1982年度的諾貝爾物理學獎。

近十五年來,王玉明教授與合作者深耕稀有重味強子衰變與強相互作用理論研究的前沿領域,取得了一系列具有國際影響力的原創性研究成果。值得指出的是,王玉明教授與歐洲合作者在2010年完成的關於稀有B→K(*)ℓℓ衰變過程(LHCb 實驗的“黃金衰變道”)中粲夸克圈效應的理論工作[JHEP 09 (2010) 089],已經被數千人組成的國際大型實驗合作組、Belle II 物理手冊以及包括馬克斯·普朗克獎章獲得者Andrzej Buras、美國物理學會櫻井獎得主Gerard Peter Lepage 等在內的理論同行引用超過500次,成爲遍舉B介子稀有衰變理論領域的“經典”論文。此外,研究團隊還於2023年基於強相互作用的第一性原理,成功“解密”了遍舉B介子雙光子輻射衰變過程中長程企鵝機制的動力學特徵[Phys. Rev. Lett. 131 (2023) 091902],從而爲精確檢驗粒子物理標準模型的夸克味道混合機制以及尋找撲朔迷離的新物理信號構築了堅固的理論基礎。

該工作由王玉明教授帶領團隊兩名博士研究生黃勇康、趙雪辰,並與慕尼黑工業大學姬堯博士(現爲香港中文大學(深圳)引進海外高層次人才)、中國海洋大學沈月龍教授、淮陰工學院王超老師(原南開大學師資博士後、曾入選江蘇省高層次創新創業人才引進計劃)合作完成。

PRL期刊

《Physical Review Letters》爲美國物理學會主辦的高水平的學術期刊,是世界上最權威、最具影響力的物理學期刊,致力於發佈領先的物理研究成果,並對全球科學社羣起着重要的引領作用,其ESI總引用排名長期位於物理學學科第一名。

據統計,在所有獲得諾貝爾物理學獎的成果中,相關論文有28.5%首先發表於PRL,這一比例遠超其他學術期刊(信息源:These four journals publish the most Nobel Prize-winning papers in physics | News | Nature Index)。

作者簡介

王玉明,南開大學教授,入選國家級領軍人才、海外高層次人才青年項目,並獲得天津市傑出青年基金資助。

2009年在中科院高能物理研究所獲博士學位,畢業後先後在德國Siegen大學、慕尼黑工業大學、奧地利維也納大學從事博士後研究。

主要從事重夸克物理與量子色動力學理論研究,在包括Phys. Rev. Lett.在內的國際主流學術期刊發表論文60餘篇,總計被引用約4500次,三篇論文單篇被引用超過300次(單篇論文最高被引用500餘次),平均引用率超過70次,在重夸克物理與CP破壞、量子色動力學因子化、有效量子場論、非微擾場論技術等前沿領域均取得具有國際影響力的研究成果。

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