2022-02-16 10:20

BESIII报告R比率的新测量方法

BESIII协作已经测量了低质心能量区域的R比。研究结果发表在《物理评论快报》的网站上。

R值定义为包含强子过程e+e-→强子与QED过程e+e-→μ+μ -的最低阶截面之比,是粒子物理中一个非常重要的量。精确测量5 GeV以下的R比有助于标准模型(SM)预测μ子异常磁矩。R比值也有助于确定在Z极的QED运行耦合常数。这一观测为SM提供了另一种精度测试,对未来对撞机的电弱精密物理项目至关重要。

本次测量共使用了14个数据点,对应的cm能量范围为2.2324 ~ 3.6710 GeV。利用大数据样本,测量的R比的统计不确定度小于0.6%。

我们花了大量的精力开发和研究了两种不同的模拟模型,一种是现有的包容性LUARLW发生器,另一种是新的混合发生器,它集成了几个专用发生器,可以很好地再现电子-正电子湮灭产生的包容性强子事件。两种模拟模型的探测效率和初始状态辐射修正一致,最大总差小于2.3%。在3.1 GeV以下,R值的准确度优于2.6%,在3.1 GeV以上,R值的准确度为3.0%,较之前在3~6%的水平上有很大提高。