近日，鄭州大學物理學院、中原之光實驗室張亞騰研究員團隊與河南師范大學、中國科學技術大學、中國科學院高能物理研究所合作在奇異夸克偶素的實驗研究中取得積極進展，首次觀測到一個質量約2.3 GeV/c2的軸矢量奇異偶素粒子X(2300)。

奇異夸克偶素態是由奇異夸克（s）與其反夸克（s?）構成的束縛態，與強相互作用中的色禁閉密切相關，在理解低能區非微擾量子色動力學行為方面具有重要意義。奇異夸克作為連接輕味夸克（u、d）與重味夸克（c、b）的關鍵橋梁，奇異夸克偶素為探索量子色動力學在微擾與非微擾過渡能區的性質提供了重要實驗平臺。然而，相較于其他夸克偶素研究的豐碩成果，奇異夸克偶素的研究仍存在顯著不足：一方面，傳統奇異偶素激發態的觀測證據有限；另一方面，包含奇異偶素的奇特強子態（如混雜態、多夸克態等）的實驗觀測數據仍然匱乏。系統探索奇異夸克偶素不僅對完善強子譜學具有重要意義，更對檢驗和發展低能區量子色動力學理論有重要作用。

團隊利用BESIII實驗收集到的27億ψ(3686)事例，通過對ψ(3686)→?ηη’衰變過程的分波振幅分析中，首次在?η和?η’不變質量譜中發現質量約為2.3GeV/c2的軸矢量粒子，命名為X(2300)。該粒子被認為可能是奇異偶素h1(3P)激發態或奇異四夸克態的候選者之一。該粒子的發現對于完善奇異夸克質量譜具有重要意義。

該項研究成果是近期BESIII在奇異夸克偶素研究方向取得的重要成果之一。2024年12月，鄭州大學物理學院張亞騰團隊曾在J/ψ→?ηπ0衰變研究中，首次在?η不變質量譜上觀測到奇異夸克偶素h1(1900)。結合BESIII實驗測量，近年來鄭州大學BESIII實驗團隊在奇異夸克偶素研究方向進行了系統的研究，并取得了重要進展，將有助于構建和完善奇異夸克偶素譜，并顯著提升了鄭州大學物理學院BESIII實驗團隊的影響力。

研究成果以“Observationof an axial-vector state in the study of the decayψ(3686)→?ηη’”為題發表在《物理評論快報》上（Phys. Rev. Lett.134, 191901(2025)）。該工作由鄭州大學物理學院張亞騰研究員帶領鄭州大學碩士生葛玲、與河南師范大學宋嬌嬌博士、中國科學技術大學朱瑩春副教授、鄢文標教授、彭海平教授以及高能所房雙世研究員合作完成。本研究成果得到科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委、中國科學院等的資助與支持。

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https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.134.191901