中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)希格斯粒子性質(zhì)研究中發(fā)揮重要作用

    希格斯粒子是人類目前為止發(fā)現(xiàn)的首個(gè)自旋為零的基本粒子，在粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型（SM）中為所有基本粒子提供質(zhì)量，其各項(xiàng)性質(zhì)關(guān)系到粒子物理未來的發(fā)展方向。

    在國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）項(xiàng)目“大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)CMS、ATLAS和ALICE實(shí)驗(yàn)物理研究”的支持下，中科院高能物理研究所陳和生團(tuán)隊(duì)深度參與了大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）上三個(gè)主要實(shí)驗(yàn)-CMS、ATLAS和ALICE-的國(guó)際組工作。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員擔(dān)任CMS希格斯聯(lián)合分析及性質(zhì)組召集人，負(fù)責(zé)組織希格斯粒子相關(guān)的聯(lián)合物理分析，并在大部分?jǐn)?shù)據(jù)分析工作中發(fā)揮了領(lǐng)導(dǎo)作用。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)率先提出并實(shí)現(xiàn)包含每個(gè)事例不變質(zhì)量分辨率的三維擬合，在此基礎(chǔ)上引進(jìn)Z質(zhì)量約束的方案，并首先實(shí)現(xiàn)這兩項(xiàng)技術(shù)同時(shí)運(yùn)用，發(fā)展了不依賴于模型的希格斯截面測(cè)量方案。
陳和生團(tuán)隊(duì)通過與CMS和ATLAS實(shí)驗(yàn)國(guó)際組合作，共同實(shí)現(xiàn)希格斯質(zhì)量的測(cè)量精度達(dá)到0.19%，總信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量精度達(dá)到10%，分別以5.5和5.4倍標(biāo)準(zhǔn)偏差首次確認(rèn)了希格斯粒子到正負(fù)τ輕子的衰變模式和矢量玻色子聚合到希格斯粒子的產(chǎn)生模式，精確檢驗(yàn)了希格斯粒子的衰變寬度、自旋宇稱、CP以及與其它基本粒子的耦合強(qiáng)度，結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)符合標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測(cè)，對(duì)許多新物理理論模型的約束和限制顯著加強(qiáng)。

    該項(xiàng)目的順利進(jìn)行，使得中國(guó)在粒子物理領(lǐng)域世界前沿科學(xué)研究中做出了貢獻(xiàn)，提高了中國(guó)的科學(xué)地位和國(guó)家影響力。同時(shí)，對(duì)于培養(yǎng)青年科技人才和促進(jìn)國(guó)內(nèi)高技術(shù)發(fā)展，具有重要意義。