北京譜儀(BES)III實驗在正負電子湮滅中觀測到了軸矢量粲偶素粒子cc1的直接產生，研究成果發表在《物理評論快報》[Phys. Rev. Lett. 129 (2022) 122001]上,這是世界上首次在正負電子湮滅中發現軸矢量粲偶素粒子的直接產生。
正負電子對撞機在粒子物理發展中發揮了重要作用。在正負電子對撞實驗中，正負電子通常湮滅產生一個跟虛光子具有相同量子數(JPC=1-,J、P、C分別表示粒子的自旋、宇稱、電荷共軛宇稱)的矢量粒子，如r、J/y等。cc1(1P)是P波粲偶素粒子，是軸矢量粒子，量子數為JPC=1++，e+e- →cc1(1P)過程不能通過單光子湮滅但可以通過交換兩個虛光子發生。由于雙光子交換過程比單光子交換發生的幾率要低幾萬倍，盡管早在40年前，這種過程就開始被理論家們討論，但在實驗上一直沒有被觀測到。BESIII實驗團隊通過采集并分析在cc1(1P)質量附近4個能量點的掃描數據對e+e- →cc1(1P)過程進行了尋找，巧妙地利用了信號過程與本底過程之間的干涉效應(圖1中藍色和綠色虛線所示)，在數據中發現了信號過程，統計顯著度為5.1倍標準偏差(即信號由本底造成的可能性小于千萬分之三)，并首次確定cc1(1P)粒子的電子分寬度為
BESIII實驗的這個發現是歷史上首次在正負電子湮滅過程中觀測到軸矢量粒子的直接產生，為強子物理研究提供了新的思路。BESIII實驗使用類似的能量掃描方法，可以直接測量其它非矢量粒子特別是奇特強子態的性質。這一工作由實驗物理中心苑長征研究員指導博士生劉桐與合作者共同完成。
圖1:藍色和綠色的虛線表示考慮信號過程e+e- →cc1(1P)與本底過程干涉情況下的總截面，灰色虛線表示信號過程與本底過程沒有干涉情況下的總截面，帶誤差棒的點代表數據測量結果。圖中紅線表示本底過程。左下角插圖為信號過程的示意圖。
