探索強相互作用物質結構是當前高能核物理和粒子物理研究前沿。2003年來，BaBar、Belle、BESIII、LHCb等實驗組相繼報道了一系列奇特強子态，這些态超越了由正反誇克組成的介子或三誇克構成的重子的傳統圖像。

beat365官方网站理論物理研究所朱世琳團隊和蘭州大學劉翔團隊合作，利用介子交換模型對強子分子态開展了系統深入的研究，2011年預言的隐粲五誇克态被2015年、2017年LHCb實驗證實，2012年預言的雙粲DD*分子态被2021年LHCb實驗證實，該實驗發現的T_cc(3875)粒子标志着首次觀測到開道雙重味多誇克系統。

圖一：相互作用減弱時束縛态變為虛态（S波，左）或共振态（P波，右邊）

近期，BESIII實驗以高顯著性報道了G(3900)結構。朱世琳團隊在同一理論框架内對χ_c1(3872)、Z_c(3900)和T_cc(3875)等明星奇特态和G(3900)的起源和結構作了統一描述：χ_c1(3872)與T_cc(3875)為淺束縛分子态，Z_c(3900)為虛态，G(3900)為D與反D̅*介子的P波分子型共振态。團隊揭示了産生P波及更高分波共振态的普遍規律：當系統間存在吸引相互作用但強度不足時，離心位壘的存在會促使系統傾向于形成具有有限壽命的共振态。離心位壘還使得P波系統對長程相互作用（如單π交換）更為敏感，這類相互作用往往已被人們所熟知。該機制已進一步應用于P波D̅*K*系統，成功解釋了X₁(2900)分子型共振态的結構和成因。這一研究不僅對強子物理及量子色動力學的非微擾領域具有重要影響，還可能為探索一般少體系統中的P波共振态提供全新的視角。

圖二：χc1(3872)、Tcc(3875)、Zc(3900)和G(3900)極點位置随相互作用參數的變化。

該研究成果以“确認G(3900)結構為P波DD̅*/ DD̅*共振态”（Identification of the G(3900) structure as the P-wave DD̅*/ D̅D* resonance）為題，于2024年12月13日在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上發表。beat365官方网站2019級博士生林子陽及高能物理中心博新計劃和博雅博士後王俊璋為論文共同第一作者，波鴻魯爾大學孟璐博士為共同通訊作者。論文的主要合作者還包括中國石油大學的程劍波副教授。關于X1(2900)态的拓展研究的發表于《物理評論D》(Physical Review D)。

本項研究工作得到了國家自然科學基金、中國博士後科學基金、beat365高能物理研究中心、德國科學基金會的支持。

相關論文鍊接

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.133.241903

https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.110.114003