近日，我院在氘核的高扭度部分子分布函数研究方面取得进展。相关成果以"Twist-3 contribution in the Drell-Yan process with tensor-polarized deuteron"为题目发表在Physical Review D 111 (2025) , 054026；我院硕士研究生乔思怡为论文第一作者，青年教师宋勤涛为通讯作者，郑州大学物理学院为第一单位。

部分子分布函数(PDFs)是可以揭示强子内部结构的重要物理量。对于自旋为1/2的强子(如质子和中子)，其部分子分布函数可以分为非极化的部分子分布函数和矢量极化的部分子分布函数。氘核的自旋为1，通常可被视为质子和中子的弱束缚态。相较于自旋为1/2的强子，氘核还含有张量极化(tensor-polarized)的部分子分布函数。近期，欧洲HERMES实验组利用深度非弹性散射过程(简称DIS)首次测量了氘核内部的张量极化部分子分布函数，然而实验测量结果远大于基于氘核为质子和中子弱束缚态的理论预言，因此，人们猜想氘核内部可能存在其它奇特结构，例如六夸克态和ΔΔ重子对。

由于HERMES实验组测量结果误差较大，美国费米国家实验室的科学家计划在近几年内利用质子-氘核Drell-Yan过程来进一步精确测量氘核内部的张量极化部分子分布函数。在本测量过程中，非极化质子束流能量为120GeV，张量极化的氘核作为靶核，末态繆子对的不变质量记为Q。利用QCD因子化，Drell-Yan过程的反应截面可以进行扭度展开，其中领头扭度贡献占主导，而次领头扭度(Higher-twist)贡献被1/Q压低。在本实验测量中，Q平均值为4-6GeV，因此，次领头扭度贡献在反应截面中不可忽略。为了提供更精确的反应截面理论表达式，本工作计算了质子-氘核Drell-Yan过程中的次领头扭度贡献, 给出了张量极化条件下单自旋不对称度(SSA)的表达式。在计算过程中，强子张量满足U(1)规范不变性，从而确保得出正确的计算结果。利用所提供的反应截面理论表达式，氘核的张量极化部分子分布函数f_{1LL}，f_{LT} 和 f_{1LT}^{(1)}可以从质子-氘核Drell-Yan过程的反应截面中抽取得出。本理论研究为费米国家实验室Drell-Yan过程的实验测量提供了重要的理论依据，同时也有助于探索氘核内部的张量极化结构。

文章链接：https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.111.054026