探寻双重重子衰变：Ξbc和Ξcc+的实验信号与LHCb的挑战

本文主要探讨了在量子色动力学(QCD)框架下的重双子重子弱衰变现象，特别是关注两个特定的衰变通道：Ξbc0（由一个bcq三重夸克系统组成）衰变为一个质子(p)和一个反奇异K介子(K-)，以及Ξcc+（ccq系统）衰变为Σc++（2520）态和一个K-介子。这两种衰变过程在理论上预计会在强相互作用中发生，虽然尚未在实验中得到确证。 在理论计算中，作者基于微扰方法，估算出Ξbc0衰变为pK-的分支比约为3.21×Rf²×Rτ×10^-7，其中Rf和Rτ分别是Ξbc0与Λb0衰变常数和寿命的比率。对于Ξcc+的衰变，其分支比与Λc+→Δ++ K-的过程相关，根据推测的拓扑分析，预测的范围为BR(Ξcc+→Σc++(2520)K-)在0.36%至1.80%之间。 这些衰变过程的重要性在于，由于强子对撞机如LHC可以产生大量的重夸克对，而且考虑到这些衰变的相对高分支比，它们成为实验上可验证双重重子存在的理想候选。在LHCb这样的实验平台上，通过寻找Λc+K-π+的最终状态，可以重建Ξcc+→Σc++(2520)K-的过程，这将有助于进一步确认重双子重子的存在并提供关键的实验数据。 未来，对这两个衰变分支比的精确测量将有助于深化我们对重夸克相互作用和QCD的理解，同时也可能揭示新的物理现象或标准模型之外的新粒子特性。因此，作者强烈建议实验团队在LHCb和其他合适的实验设施中进行这类衰变的研究，以推动这个领域的前沿研究。