邓晗 科技日报记者 王春
9月2日，复旦大学现代物理研究所罗涛团队联合西南科技大学王顺，中国科学院高能物理研究所Varvara Batozskaya等国内外合作者在《自然》刊发成果，首次在对撞机实验中利用量子纠缠与极化信息，精准提取卡比博—小林—益川（CKM）矩阵元|Vus|，为精确检验粒子物理标准模型开辟全新路径。
标准模型是描述微观基本粒子与三种基本相互作用的核心理论。CKM矩阵刻画不同夸克间的跃迁强度，矩阵元|Vus|对应奇异夸克向上夸克的转变，其精度直接决定三代夸克混合机制的检验可靠性。当前，不同衰变实验测量结果存在偏差与理论张力，业界亟须全新独立的测量手段。
Λ超子的β衰变是测量|Vus|的理想途径之一，但衰变产生的反中微子无法被探测器捕捉，Λ超子的极化等关键信息长期缺失，该领域三十余年未有高精度突破。依托北京谱仪Ⅲ（BESIII）平台采集的实验数据，科研团队利用正反超子产生时天然存在的量子纠缠关联，通过可观测粒子信号反推未知物理信息，有效补齐观测盲区。
“以往我们只能看到衰变‘单侧信息’，很多物理信号相互混淆。借助量子纠缠，我们能把正反粒子两侧的信息联动分析，让原本模糊的物理图像变得清晰。”罗涛表示。
团队历时六年半攻关，独创联合角分布多变量拟合方法，重构完整衰变物理过程。研究从百亿级对撞事例中筛选出1854个有效信号，样本量仅为费米实验室早期实验的二十分之一，却实现同等测量精度，首次测得多项关键衰变参数，填补多项领域实验空白。
BESIII国际合作组发言人李海波研究员指出，罗涛团队利用量子纠缠与极化分析，首次同步测量正反Λ超子β衰变关键参数，为检验CKM幺正性开辟了新路径。
中国科学院院士马余刚评价，该成果不依赖更先进的设备去堆叠数据量，而在于用更精妙的思路，让已有数据“焕发新生”，实现基础物理领域重要的方法学革新。
目前，这套全新测量体系已适配BESIII实验，将有望为后续其他重子研究和下一代大科学装置发展提供重要方法论支撑。
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