近日,郑州大学物理学院粒子物理研究所在重子-反重子广义分布振幅(GDAs)研究方面取得进展,相关研究成果以“Accessing baryon-antibaryon generalized distribution amplitudes in e±γ→e±B Bbar”为题发表在Physical Review D 113 (2026), 014027;我院硕士研究生韩靖为论文第一作者,宋勤涛副教授和法国巴黎综合理工学院Bernard Pire教授为指导老师,郑州大学物理学院为第一单位。
强子(如质子、中子)的内部三维结构研究是强子物理领域的前沿课题之一。广义分布振幅(GDAs)和广义部分子分布(GPDs)是描述强子内部夸克-胶子结构的三维部分子函数。这些函数的二阶矩即为强子的引力形状因子,因此, 我们可以利用这些非微扰函数来研究“质子自旋危机”等前沿问题。
由于大部分强子并不能稳定存在,它们的GPDs难以通过实验进行直接探测,然而, GDAs可以通过测量双强子产生过程来获取,这为研究包括不稳定重子(如Λ、Σ超子)在内的各类强子结构开辟了新途径。在本研究中,基于QCD共线因子化框架,我们系统计算了e±γ→e±B Bbar过程的散射振幅和微分截面。该过程主要包含两个贡献机制:一是由重子GDAs描述的QCD子过程;二是由重子电磁形状因子描述的韧致辐射过程。研究给出了包含非极化截面、单自旋依赖截面以及两个子过程干涉效应的完整理论公式,并基于合理的 GDAs 模型对e-γ→e-p pbar 的截面过程进行了数值估算。研究发现,利用轻子电荷不对称性和前后向不对称性,我们可以从实验测量中分离出与 GDAs 相关的干涉项贡献,且发现存在 GDAs 贡献占优的运动学区域,为实验提取重子-反重子 GDAs 提供了关键理论依据。该工作为在Belle II、未来的超级陶粲装置(STCF)以及电子-离子对撞机上开展相关实验测量提供了清晰的理论指导和物理分析框架。有助于检验量子色动力学在非微扰能区的性质,深化我们对强子内部结构的理解。
文章链接:https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/6zmf-wd76