摘要
2017年LHCb合作组首次观测到带双电荷双粲重子Ξc+c+的实验信号，这一重大发现不仅使得对双重味重子的研究迈入了新的阶段，也成功验证了夸克模型。夸克模型从理论上预言了众多强子态的存在，但仍有许多强子态未被实验所发现，如Ξbc和Ξbb等，因此探寻新的强子态成为实验和理论研究的一大重要课题。对双重味重子的研究有助于我们探索重味强子的粒子性质，加深对强相互作用的理解。 目前众多的大型科学装置为研究双重味重子提供了良好的实验平台，其中环形正负电子对撞机（CEPC）拥有众多优点，如亮度高，背景干净，探测能力强。尤其是当CEPC的对撞能量运行的Z的共振峰时（即超级Z工厂），双重味重子产生的贡献尤其突出，这为研究双重味重子开辟了一个独特的窗口。超级 Z 工厂的设计亮度可达到34 36 2 1L?10 ? cm?s? ，预计每年能产生高达1010-12的Z0玻色子事例，这将使得通过Z0玻色子衰变研究双重味重子成为一个可能，因此本文将在超级Z工厂上基于非相对论量子色动力学（NRQCD）理论深入探讨双重味重子及其激发态的直接产生机制和通过Z0玻色子衰变的间接产生机制，具体数值计算了双重味重子及其激发态的产生截面（或衰变宽度），估算了超级Z工厂上每年产生的事例数，以及分析了产生双重味重子的运动学性质。此外，我们也给出了重夸克质量和非微扰矩阵元造成的理论不确定性。 考虑了所有的中间双夸克态，其自旋颜色量子数包括具体的 S 波态 1 06?cc?[S] , 3 13?cc?[S] , 1 03/6?bc?[S] , 3 13/6?bc?[S] , 1 06?bb?[S] , 3 13?bb?[S] ，P 波态 1 13?cc?[P] , 3 6?cc?[PJ] , 1 1 3/6?bc?[ P ] , 3 3/6?bc?[ PJ ] , 1 1 3?bb?[ P ] , 3 6?bb?[ PJ ] , 其中J=0,1,或2。对于正负电子对撞的直接产生机制，我们的结果表明，P波?cc?、?bc?和?bb?态的贡献分别占S波总贡献的3.97%、5.08%和3.01%。假设所有激发态都能100%衰变到基态，当CEPC以1036cm-2s-1的亮度运行，每年将产生双重味重子的事例数分别可达： 68.48 10ccNΞ = × ， 72.26 10bcNΞ = × ，amp;nbsp;67.86 10bbNΞ = × 。对于 Z0玻色子衰变的间接产生机制， P 波?cc?、?bc?和?bb?态的贡献分别占S波总贡献的3.97%、5.11%和3.01%。在CEPC中每年将产生双重味重子的事例数高达： 71.43 10ccNΞ = × ， 73.79 10bcNΞ = × ， 61.32 10bbNΞ = × 。两种产生机制结果都表明了，P波的贡献在精确计算中是不可忽略的。在CEPC中，每年将产生的双重味重子事例数高达107数量级，很有可能未来被实验所观测到，也体现了CEPC作为未来的超级Z工厂，是研究双重味重子非常有潜力的平台。
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