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中国科学家团队在大型强子对撞机希格斯粒子性质研究中发挥重要作用

作者:马晓辉 时间:Tue Mar 13 14:12:52 CST 2018

    希格斯粒子是人类目前为止发现的首个自旋为零的基本粒子,在粒子物理标准模型(SM)中为所有基本粒子提供质量,其各项性质关系到粒子物理未来的发展方向。
    在国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“大型强子对撞机CMS、ATLAS和ALICE实验物理研究”的支持下,中科院高能物理研究所陈和生团队深度参与了大型强子对撞机(LHC)上三个主要实验-CMS、ATLAS和ALICE-的国际组工作。项目团队成员担任CMS希格斯联合分析及性质组召集人,负责组织希格斯粒子相关的联合物理分析,并在大部分数据分析工作中发挥了领导作用。项目团队率先提出并实现包含每个事例不变质量分辨率的三维拟合,在此基础上引进Z质量约束的方案,并首先实现这两项技术同时运用,发展了不依赖于模型的希格斯截面测量方案。
    陈和生团队通过与CMS和ATLAS实验国际组合作,共同实现希格斯质量的测量精度达到0.19%,总信号强度的测量精度达到10%,分别以5.5和5.4倍标准偏差首次确认了希格斯粒子到正负τ轻子的衰变模式和矢量玻色子聚合到希格斯粒子的产生模式,精确检验了希格斯粒子的衰变宽度、自旋宇称、CP以及与其它基本粒子的耦合强度,结果在误差允许范围内符合标准模型的预测,对许多新物理理论模型的约束和限制显著加强。
    该项目的顺利进行,使得中国在粒子物理领域世界前沿科学研究中做出了实质性贡献,提高了中国的科学地位和国家影响力。同时,对于培养青年科技人才和促进国内高技术发展,具有重要意义。

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