一项沉寂三十多年的测量，量子纠缠找到突破口

精准测量Λ超子的β衰变是精确检验标准模型的一条重要独立途径。三十多年前，美国费米实验室曾完成该领域最精确的测量，此后长期缺乏新的高精度实验进展。

如今，北京谱仪III（BESIII）实验国际合作组（以下简称BESIII合作组）首次在对撞机实验中利用量子纠缠与极化信息提取了卡比博—小林—益川（CKM）矩阵元|Vus|，为精确检验标准模型开辟了一条新路径。

这项工作首次证明，量子纠缠和极化信息能够显著提高重子β衰变的单事例测量灵敏度，更展示了极化测量在精确检验方面的巨大潜力。9月2日，相关研究成果发表于《自然》。

“就像借助人工智能，从斑驳泛黄的老照片中复原出清晰的细节，既是中国科学家在基础物理前沿的一次精彩亮相，也为下一代大科学装置的物理目标埋下了深远伏笔。”中国科学院院士马余刚评价，团队通过更精妙的思路，让已有数据“焕发新生”，最终成就了一项开创性工作。

Λ粒子β衰变示意图。复旦大学供图，下同

从Λ超子衰变中寻找答案

粒子物理标准模型是描述基本粒子及粒子间强、弱和电磁相互作用的理论框架，寻找超出标准模型预期的实验现象是当前物理学最前沿课题之一。

在标准模型中，组成物质的基本粒子主要分为夸克和轻子。夸克有六种“味”，在弱相互作用下，一种“味”的夸克可以转变为另一种“味”，而不同夸克之间的转变强度不同。