北京大學物理學院技術物理系、核物理與核技術國家重點實驗室孟杰教授課題組長期從事原子核理論研究，在原子核結構的相對論描述等方面取得一系列重要成果，曾獲高等學校科學研究優秀成果獎(科學技術)一等獎等。日本理化學研究所初田哲男(Tetsuo Hatsuda)教授課題組在基于格點量子色動力學(quantum chromodynamics, QCD)研究強子-強子相互作用方面有很高的國際聲譽。自2018年起，雙方在中國科技部與日本理化學研究所共同資助下展開聯合研究，致力于從格點QCD出發，探索相對論形式的重子-重子相互作用，進而實現原子核性質的相對論第一性原理描述。
近年來，物理學家通過基于格點QCD的第一性原理計算，預言了由輕夸克組成的雙重子系統(如pΩ和ΩΩ等)。那么，更重的粲夸克能否組成雙重子系統這一科學界普遍關心的問題亟需得到解答。中日聯合研究團隊基于格點 QCD，利用大規模并行計算和數值模擬，提取了由六個粲夸克組成的雙重子系統的中心勢，給出系統的結合能、半徑和散射相移等物理量;結果表明，該系統在強相互作用下存在束縛態，且在考慮庫侖相互作用后位于幺正極限附近。
2021年8月11日，相關研究成果以“基于格點QCD的具有最高粲數的雙重子位于幺正區”(Dibaryon with highest charm number near unitarity from lattice QCD)”為題，發表于《物理評論快報》(Physical Review Letters, 127, 072003 (2021));北京大學物理學院2018級博士研究生呂巖和2016級博士研究生童輝為共同第一作者，其他作者包括孟杰教授，日本理化學研究所Takuya Sugiura 博士、Takumi Doi 研究員、初田哲男教授、Takaya Miyamoto博士和京都大學湯川理論物理研究所青木慎也(Sinya Aoki)教授。
上述研究工作得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金等支持。
論文原文鏈接：
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.127.072003
