理工学院物理学系张孟超副研究员在类轴子粒子探测领域取得进展

近日，理工学院物理学系张孟超副研究员在物理学学术期刊《Physical Review D》（物理学Top期刊）上发表文章《Photon-jet events as a probe of axionlike particles at the LHC》（Phys.Rev.D 104, 095016(2021)）。该研究由暨南大学张孟超副研究员与中科院理论物理研究所杨金民研究员、王道函博士、南京师范大学武雷教授共同合作完成。武雷教授和张孟超副研究员为论文共同通讯作者。

类轴子粒子（axion-like particle）是由U(1)全局对称性破缺产生出的赝标量粒子。它是当前粒子物理实验的重要寻找目标。目前，实验上已经对很大质量范围内的类轴子粒子进行了搜寻。但是在0.1GeV到10GeV这个质量范围内，当前的实验探测能力比较弱。这是因为在这个质量范围内的类轴子粒子衰变出的两个光子靠得很近，目前的实验探测方法很难寻找这样的信号。在本工作中，研究小组提出可以利用“喷注子结构”（jet sub-structure）技术来寻找这些信号。经过仔细的模拟分析，研究小组发现喷注子结构技术确实提升了0.1GeV-10GeV质量范围内类轴子粒子的实验探测能力。

（斜线部分是本工作能探测到的参数区间）

张孟超副研究员一直致力于超出标准模型新物理研究。本次研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

论文链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevD.104.095016