南开大学「国家级领军人才」,3年3篇PRL

10月22日,南开大学物理科学学院王玉明教授研究团队与合作者在物理学顶级期刊《Physical Review Letters》(物理评论快报)发表了题为“Renormalization-Group Evolution for the Three-Particle B-Meson Soft Function”的研究论文。

南开大学王玉明教授研究团队与合作者展开密切合作,创新性地将重夸克有效理论与背景场方法结合起来,率先在国际上构建了三粒子B介子广义分布振幅的重整化群方程,并利用拉普拉斯变换技术构建了该演化方程的严格解,开启了多维度探索重味强子束缚态体系的内禀结构的新篇章。

同时,研究团队还发现广义B介子分布振幅的重整化群方程呈现出有别于传统光锥分布振幅的Lange-Neubert 演化方程的“奇特”结构,打破了强子光锥分布振幅出现的部分子动量必须大于零的理论限制。此外,研究团队的工作进一步表明B介子广义分布振幅的动力学演化效应将为重味介子遍举衰变过程中的跃迁振幅提供新颖的强相位来源,从而有助于揭示微观世界中CP破坏的终极奥秘,并有助于理解宇宙中正反物质不对称性的起源。

作为高能物理的重要研究分支,重夸克物理对于充分把握大科学装置实验(LHCb、Belle II、BESIII等)专注于高精度重味强子物理研究的历史机遇、精确检验粒子物理标准模型中的夸克味道动力学、深入挖掘强子跃迁过程中的强相互作用机制、进一步揭示物质结构与相互作用的深层次规律均具有独特的科学价值。两位日本物理学家Makoto Kobayashi与Toshihide Maskawa由于发现粒子物理标准模型中的CP破坏起源,并被两家B介子工厂实验(BaBar、Belle)的大量测量结果所广泛证实,荣获2008年度诺贝尔物理学奖。另一方面,重整化群理论则是系统理解多标度物理系统动力学演化行为的基本框架,并被广泛应用于高能物理、统计物理、凝聚态物理、宇宙学等诸多研究领域。美国物理学家Kenneth Geddes Wilson 凭借其在重整化群理论领域的开创性研究工作,从而独享了1982年度的诺贝尔物理学奖。

近十五年来,王玉明教授与合作者深耕稀有重味强子衰变与强相互作用理论研究的前沿领域,取得了一系列具有国际影响力的原创性研究成果。值得指出的是,王玉明教授与欧洲合作者在2010年完成的关于稀有B→K(*)ℓℓ衰变过程(LHCb 实验的“黄金衰变道”)中粲夸克圈效应的理论工作[JHEP 09 (2010) 089],已经被数千人组成的国际大型实验合作组、Belle II 物理手册以及包括马克斯·普朗克奖章获得者Andrzej Buras、美国物理学会樱井奖得主Gerard Peter Lepage 等在内的理论同行引用超过500次,成为遍举B介子稀有衰变理论领域的“经典”论文。此外,研究团队还于2023年基于强相互作用的第一性原理,成功“解密”了遍举B介子双光子辐射衰变过程中长程企鹅机制的动力学特征[Phys. Rev. Lett. 131 (2023) 091902],从而为精确检验粒子物理标准模型的夸克味道混合机制以及寻找扑朔迷离的新物理信号构筑了坚固的理论基础。

该工作由王玉明教授带领团队两名博士研究生黄勇康、赵雪辰,并与慕尼黑工业大学姬尧博士(现为香港中文大学(深圳)引进海外高层次人才)、中国海洋大学沈月龙教授、淮阴工学院王超老师(原南开大学师资博士后、曾入选江苏省高层次创新创业人才引进计划)合作完成。

PRL期刊

《Physical Review Letters》为美国物理学会主办的高水平的学术期刊,是世界上最权威、最具影响力的物理学期刊,致力于发布领先的物理研究成果,并对全球科学社群起着重要的引领作用,其ESI总引用排名长期位于物理学学科第一名。

据统计,在所有获得诺贝尔物理学奖的成果中,相关论文有28.5%首先发表于PRL,这一比例远超其他学术期刊(信息源:These four journals publish the most Nobel Prize-winning papers in physics | News | Nature Index)。

作者简介

王玉明,南开大学教授,入选国家级领军人才、海外高层次人才青年项目,并获得天津市杰出青年基金资助。

2009年在中科院高能物理研究所获博士学位,毕业后先后在德国Siegen大学、慕尼黑工业大学、奥地利维也纳大学从事博士后研究。

主要从事重夸克物理与量子色动力学理论研究,在包括Phys. Rev. Lett.在内的国际主流学术期刊发表论文60余篇,总计被引用约4500次,三篇论文单篇被引用超过300次(单篇论文最高被引用500余次),平均引用率超过70次,在重夸克物理与CP破坏、量子色动力学因子化、有效量子场论、非微扰场论技术等前沿领域均取得具有国际影响力的研究成果。

编辑、审核:大可

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