近日，北京譜儀III(BESIII)合作組在奇異偶素的實驗研究中取得重要進展，首次觀測到一個新的軸矢量奇異偶素粒子，并命名為X(2300)。該研究成果以“Observation of an axial-vector state in the study of the decay
”為題發表在于《物理評論快報》(Phys. Rev. Lett. 134, 191901 (2025))。
奇異偶素態是由奇異夸克(s)與其反夸克(s_bar?)構成的束縛態，與強相互作用中的色禁閉密切相關，在理解低能區非微擾量子色動力學行為方面具有重要意義。奇異夸克是連接輕味夸克(u、d)與重味夸克(c、b)的關鍵橋梁，奇異夸克偶素為探索量子色動力學在微擾與非微擾過渡能區的性質提供了重要實驗平臺。然而，相較于重味夸克(c、b)偶素研究的豐碩成果，奇異夸克偶素的研究仍存在顯著不足：一方面，傳統奇異偶素激發態的觀測證據有限;另一方面，包含奇異偶素的奇特強子態(如混雜態、多夸克態等)的實驗觀測數據仍然匱乏。系統探索奇異夸克偶素不僅對完善強子譜學具有重要意義，更對檢驗和發展低能區量子色動力學理論有重要作用。
BESIII合作組利用正負電子對撞機收集到的27億個
衰變事例，通過對
衰變的分波振幅分析中，首次在
和
不變質量譜中發現質量約為2.3
的軸矢量粒子X(2300)。該粒子被認為可能是奇異偶素
激發態或奇異四夸克態
的候選者之一。該項研究成果是近期BESIII在奇異夸克偶素研究方向取得的重要成果之一。2024年12月，BESIII實驗曾在
衰變研究中，首次在
不變質量譜上觀測到軸矢量粲夸克偶素
。結合BESIII實驗確認的奇異夸克偶素 h?(1415)和X(1750)等，表明BESIII在奇異偶素研究方向取得了系統性進展，將有助于構建和完善奇異偶素譜。
這一成果主要由鄭州大學張亞騰研究員帶領碩士生葛玲與河南師范大學宋嬌嬌博士、中國科學技術大學朱瑩春副教授、鄢文標教授、彭海平教授以及高能所房雙世研究員等BESⅢ合作組成員共同完成。BESIII實驗和研究成果得到科技部重點研發、國家自然科學基金委、中國科學院等的資助與支持。
