最近，我校量子物质研究院BESIII实验团队负责人胡继峰副研究员、中山大学物理学院尤郑昀教授团队和中国科学院大学吕晓睿教授合作，基于第三代北京谱仪（BESIII）实验数据，以超过5σ的置信度首次观测到J/Ψ→γηc,ηc→γγ级联衰变过程，相关研究成果以“Observation of the Charmonium Decay ηc→γγ in J/Ψ→γηc”为题，于2025年5月5日发表在物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上。胡继峰副研究员所指导的硕士生张雨（已毕业）也是该研究的主要贡献者之一。

粲偶素是由一对粲夸克和反粲夸克组成的强子。该系统是研究强相互作用基本理论—量子色动力学（QCD）的黄金体系。粲偶素衰变同时涉及QCD的微扰和非微扰性质，常用于QCD理论检验。然而，对于最轻粲偶素的电磁衰变过程之一：正反粲夸克湮灭成一对光子，理论计算并不能很好地描述实验数据。格点QCD最新计算结果显示，ηc→γγ的衰变宽度比国际粒子物理数据组（PDG）的实验值大3倍标准差。为此，我们再次精确测量了J/Ψ→γηc,ηc→γγ过程的分支比：Β(J/Ψ→γηc, ηc→γγ)=(5.23±0.26stat±0.30syst)×10^-6，即平均每20万个J/Ψ粒子中约有一个发生上述衰变，并进一步以目前为止最佳实验精度给出了过程的分支比。该实验结果与两个格点QCD组的最新计算结果在误差范围内吻合，为理解实验理论偏差提供了重要的验证。

图：双光子不变质量谱中对信号事例的拟合（左图）以及理论预期与实验结果的比较（右图）。

胡继峰副研究员于2006年加入BESIII实验国际合作组，2020年1月入职华南师范大学量子物质研究院，目前依托BESIII实验做出多项重要工作。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院重大科技基础设施开放研究项目等项目的支持。

文章链接：https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.134.181901