本网讯 近日，中南大学物理与电子学院熊小努教授与中国科学院等合作者一起在量子色动力学（Quantum Chromodynamics）研究中取得重要进展，研究论文以“Factorization Theorem Connecting the Light-Cone Distribution Amplitudes of Heavy-Flavor Mesons in QCD and Heavy-Quark Effective Theory”为题发表在国际顶级刊物Physical Review Letters上。该研究成果首次揭示了关于刻画由重-轻夸克构成的介子(重味介子 heavy flavor mesons)内秉性质的两个基本非微扰函数之间的深刻联系，对精确预言重味介子高能遍举产生过程具有重要意义。

QCD是描写自然界四种已知的基本相互作用之一的强相互作用的基本理论。重味介子是重夸克和轻夸克由强相互作用形成的束缚态，研究其产生机制是微扰量子色动力学领域的一个重要研究对象。一方面，在重夸克有效理论(HQET)中定义的重介子光锥分布振幅是预言介子遍举衰变过程的基本非微扰函数，在重味物理中起着核心作用；另一方面，描述介子高能遍举产生的共线因子化定理中引入的却是在QCD中定义的重介子光锥分布振幅，目前人们对其知之甚少。近三十年来，人们普遍认为这两组非微扰函数是彼此独立的。由于QCD的渐近自由性质，熊小努及其合作者意识到这两组光锥分布振幅虽然有着截然不同的高能行为，但却具有相同的中低能行为，创新性地提出了一个新因子化定理将它们联系起来：重味介子的QCD光锥分布振幅可以表示为重夸克有效理论光锥分布振幅和一个微扰可算的短程系数的卷积。

因子化定理可以将介子硬产生过程中的三个重要能量标度标的效应有效分离，还能系统地用来重求和破坏微扰论收敛性的大对数项，并利用介子衰变过程中被广为研究的重夸克有效理论光锥分布振幅作为输入参数，从而大幅改善理论预言的精度，对于在重介子高能遍举产生过程中精确检验标准模型CKM机制和量子色动力学有重要意义。

据悉，该论文作者为中国科学院高能物理研究所2019届博士毕业生Saadi Ishaq（巴基斯坦国立科技大学助理教授）和其导师中国科学院高能物理研究所贾宇研究员、中南大学熊小努教授、中国科学院大学杨德山副教授（兼任高能物理研究所岗位副研究员）；中南大学是第一完成单位和通讯单位。该研究成果得到了国家自然学基金与中德跨学科重大合作项目等基金的支持。