物理学院博士生傅杨、肖杰荣获中国物理学会高能物理分会第十二届“晨光杯”青年优秀论文一等奖

2022年8月8—11日，中国物理学会高能物理分会第十一届全国会员代表大会暨学术年会举行。赵光达院士、张肇西院士、赵政国院士、王贻芳院士、高原宁院士、邹冰松院士、韩涛教授等十余位国际知名学者及来自国内百余家高校和科研院所的近千名师生出席会议。

会议期间，进行了第十二届“晨光杯”青年优秀论文终评，经前期通讯评审、申请人现场答辩和终评专家无记名投票，北京大学物理学院、核物理与核技术国家重点实验室2018级博士研究生傅杨和2022届博士毕业生肖杰等三人获一等奖，另有五人获二等奖。

傅杨作为中国格点量子色动力学合作组(CLQCD)成员，在冯旭研究员指导下，以第一作者身份完成的论文《缪氢兰姆位移双光子交换贡献的格点量子色动力学计算》("Lattice QCD Calculation of the Two-Photon Exchange Contribution to the Muonic-Hydrogen Lamb Shift")于2022年4月29日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。这项工作首次使用格点量子色动力学研究缪氢原子兰姆位移中的双光子交换修正，解决了双光子图的红外发散问题，并发展出一套优化的减除方案来降低统计误差，从而实现了双光子图的格点计算(图1)。该研究为高精度的原子光谱学与夸克胶子尺度的高能物理学构建起跨学科的桥梁，未来将有望为缪氢实验提供更精确的理论输入，以期最终回答“质子究竟有多大”这一基本科学问题。2020年，傅杨被亚太格点场论大会(Asia-Pacific Symposium for Lattice Field Theory, APLAT)授予最佳报告奖。

图1 双光子交换贡献的格点QCD计算结果

肖杰作为大型强子对撞机(LHC)紧凑缪子线圈(CMS)实验中国组成员，在李强研究员指导下参与了北大团队领导开展的一系列基于多玻色子过程的物理分析(图2)，并被国际合作组认定为相关论文的主要贡献者。例如：在13TeV质心系对撞能量下，首次对Wγ过程基准截面进行了测量，并对一批高量纲有效场论算符系数取得了世界上最严格的限制，论文《在13TeV质子-质子对撞中W玻色子与光子产生截面测量及对有效理论系数的限制》("Measurement of Wγproduction cross section in proton-proton collisions at sqrt(s)=‘13’ TeV and constraints on effective field theory coefficients")2021年6月25日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters);在世界上首次测量了极化的同电荷W玻色子对散射过程，为极化矢量玻色子散射这一重要物理目标的后续研究奠定了基础，论文《在13TeV质子-质子对撞中极化同电荷W玻色子对与双喷注联合产生过程的截面测量》("Measurements of production cross sections of polarized same-sign W boson pairs in association with two jets in proton-proton collisions at sqrt(s)=‘13’TeV”)2021年1月10日发表于《物理快报B》(Physics Letters B);通过同电荷W玻色子对散射对重马约拉纳中微子进行搜寻，扩展探测质量范围直至逾20TeV，同时也考虑了中微子质量五次量纲算符的诠释，论文《在13TeV质子-质子对撞中利用矢量玻色子熔合过程探索马约拉纳中微子和温伯格算符》(“Probing heavy Majorana neutrinos and the Weinberg operator through vector boson fusion processes in proton-proton collisions at sqrt(s)='13' TeV")已投递至《物理评论快报》。

图2 通过W玻色子的散射过程，既可以检验标准模型，又可以探测重中微子等超出标准模型的新物理

延伸阅读：

中国物理学会高能物理分会“晨光杯”青年优秀论文评选活动始自1999年，面向从事高能物理(包括粒子物理理论和实验、中高能核物理、宇宙线、粒子天体物理和宇宙学)工作的35岁以下(特殊情况下经评委会批准可适当放宽)青年科技工作者，旨在培养与激励青年科技人才的创造和进取精神。

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