近日，英国物理学会杂志《Physics World》以头条文章“Multiple molecular hexaquarks are predicted by theoretical study”报道了我院理论物理团队王波博士在分子型六夸克态研究方面的最新进展。该论文已于2024年7月26日发表在《Physical Review D》（Phys. Rev. D 110 (2024) 1, 014038），王波博士为第一作者，西北大学的陈侃博士、波鸿大学的孟璐博士以及北京大学的朱世琳教授为通讯作者。
近年来，实验上发现了大量接近重味强子阈值的奇特态，这些态在传统夸克模型下难以解释，难以归入普通介子或重子谱。王波博士及其合作者们结合有效场论和夸克模型的思想，提出了一种简洁的模型来描述两个重味强子之间的相互作用。
在该模型中，相互作用势被划分为两类，分别由正-正和正-反轻夸克之间的关联决定。对应的参数则通过五夸克态Pc、双重四夸克态Tcc以及X(3872)、Zc(3900)的质量谱来确定。
在2024年2月26日发表的研究中（Phys. Rev. D 109 (2024) 3, 034027），他们成功复现了LHCb实验所发现的X(2900)和Tcsbar(2900)。随后，他们又研究了由各种重味强子组成的五夸克态的能谱，其研究成果于2024年4月29日发表在《Physical Review D》（Phys. Rev. D 109 (2024) 7, 074035）。
目前，实验上已发现了多种分子型四夸克态和五夸克态的候选者，但除了氘核，尚未发现含有重夸克的分子型六夸克态。六夸克态是一种独特的强子，与我们熟知的三夸克重子（如质子和中子）及夸克-反夸克对组成的介子不同。六夸克态主要有两种类型：一种是六个夸克被束缚在一个紧凑的强子内，另一种是由两个重子形成的分子状结构。王波博士的研究重点在于后者。
基于这一动机，王波博士及其合作者们研究了由超子、单重味重子和双重味重子两两组合构成的六夸克体系，涵盖了正重子-正重子和正重子-反重子构型（Phys. Rev. D 110 (2024) 1, 014038）。他们发现，如果近阈的X(3872)、Zc(3900)以及Tcc(3875)、Pc(4312, 4440, 4457)确实对应于相应的强子分子态，则必然存在大量的重味六夸克态。《Physics World》的报道对这一研究成果给予了高度评价。
随着未来对撞机实验的升级和新设施的建立，必将为强子物理研究提供丰富的数据。对六夸克态的实验搜索将有助于揭示自然是否更倾向于构建更高层次的结构单元，即强子分子态，还是仅仅将夸克置于一个“袋子”中，形成紧凑的多夸克态。
以上工作得到了国家自然科学基金，德国研究基金，以及河北大学高层次人才引进项目的资助和支持。
《Physics World》报道链接：
https://physicsworld.com/a/multiple-molecular-hexaquarks-are-predicted-by-theoretical-study/
文章链接：
[1]https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.110.014038
[2]https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.074035
[3]https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.109.034027
