郑州大学物理学院在研究Collins不对称度方面取得新进展

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物理学院在研究Collins不对称度方面取得新进展

    电子离子对撞机（Electron Ion Collider，EIC）是探索核子与原子核结构的理想工具，EIC实验及其相关物理研究是全球高能核物理界竞争非常激烈的一个领域，国际上已经有一些EIC建设的概念设计和物理研究：中国电子离子对撞机（Electron Ion Collider in China，EicC）设想在已开建的强流重离子加速器装置（High Intensity heavy ion Accelerator Facility，HIAF）的基础上，升级质子束流并建造极化电子束流，从而实现双极化电子-离子对撞，美国将依托布鲁克海文国家实验室进行EIC的建设，EicC将运行在美国EIC以及目前正在运行的美国杰佛逊实验室（Jefferson Lab，JLab）的空白区，三者互相补充缺一不可，分别从海夸克、胶子、价夸克方面描述核子内部结构。

    利用EIC装置上轻子核子高能散射过程中出现的与横向极化相关的不对称度是探索核子内部自旋结构和味道依赖结构的有力工具，研究这些自旋不对称度的起源有助于我们提取强子中夸克自旋及轨道关联的更多信息，完善核子结构图像。近日，我院粒子物理与原子核物理学科博士研究生薛世晨在王晓玉博士、李德民教授及东南大学吕准教授的指导下利用横动量依赖因子化方案在K介子产生的轻子核子对撞的半单举深度非弹性散射（Semi-inclusive deepDeep Inelastic Scattering, SIDIS）过程中研究了横向单自旋依赖不对称度——Collins不对称度，这个不对称度是由表征横向极化核子内部横向极化夸克分布的transversity函数和表征横向极化夸克到非极化强子碎裂过程的Collins函数的卷积贡献，研究结果表明Collins不对称度在预研阶段的中国EicC和美国EIC运动学范围内都是可测的，同时，该不对称度受到核子内部横向极化海夸克分布的影响很大，这为未来利用Collins不对称度在国内外电子离子对撞机上的测量提取核子内部横向自旋结构的信息提供了理论指导及参考依据。

    该工作发表在European Physical Journal C80,685(2020)。我院博士研究生薛世晨为第一作者，我院王晓玉博士、李德民教授和东南大学吕准教授为通讯作者，该工作得到了国家自然科学基金委项目、中国博士后科学基金项目的支持。