近日，中国科学技术大学近代物理系副教授张一飞与美国劳伦斯伯克利国家实验室董昕博士和所属的美国STAR合作组合作，在相对论重离子对撞机(RHIC)上获取的8亿个金-金对撞事例中测量了D⁰介子（由一个粲夸克和一个反上夸克组成）的核修正因子，证实粲夸克在产生后必然经过一个热密核物质损失了大量能量，同时验证了D⁰介子的强子化过程是通过这种热密核物质中游离的粲夸克和反上夸克溶合产生的。这两个证据都支持宇宙早期的夸克胶子等离子体的物质形态在对撞机中产生了。该研究成果发表在9月30日出版的《物理评论快报》上。

　　此外，双轻子作为电磁探针，不受强相互作用影响，在对撞机产生的核物质中一旦发射出来就必然携带当时的QCD物质的信息，就像“录像机”一样可以把核物质演化过程记录下来。张一飞、唐泽波、郭毅课题组联合中科院上海应用物理所、美国布鲁克海文国家实验室和劳伦斯伯克利国家实验室在RHIC-STAR实验中首次测量了质心能量200 GeV金-金对撞中的双电子的产额，并发现中等质量区间（质量1-3 GeV/c²）来源于粲-反粲关联的双电子谱受到核物质作用的影响，与D⁰介子与核物质介质发生相互作用的结论相符合；同时确定低质量区间（< 1 GeV/c²）的产额增强主要是由于矢量介子与碰撞过程中产生的强子介质相互作用质量展宽而导致的，从而解决了长期困扰RHIC能区低质量区间双轻子产额增强的机制问题。该研究成果发表在7月9日出版的《物理评论快报》上。

    上述研究获得国家自然科学基金、国家重点基础研究计划的支持。

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图1：D⁰介子核修正因子，低横动量区的增强源于夸克溶合，高横动量区的压低源于能量损失。

图2：双电子质量谱，低质量区的增强源于矢量介子的强子相散射，中间质量区源于粲-反粲的关联。