近日，徐新平教授课题组在粲介子半轻衰变的实验研究中取得重要进展，研究成果“Observation ofDs+→η'μ+νμ,Precision Test of Lepton Flavor Universality withDs+→η'l+νl, and First Measurements ofDs+→η'μ+νμDecay Dynamics”以BESIII国际合作组的形式发表在物理学顶级期刊《Physical Review Letters》上。
标准模型中轻子普适性要求三代轻子（电子，缪子和陶子）与规范玻色子具有相同的耦合强度。任何轻子普适性破坏的现象都暗示着超出标准模型的新物理的存在，因此精确检验轻子普适性是近年来粒子物理的前沿课题之一。粲介子半轻衰变包含电子或者缪子，是检验缪子-电子轻子普适性的理想窗口。基于BESIII实验在束流质心能量4.128至4.226 GeV范围内采集的积分亮度7.33 fb-1的正负电子对撞湮灭数据，在理论预言三十多年后，首次在实验中观测到Ds+→η'μ+νμ半轻衰变，并研究了其运动学性质，衰变分支比的测量精度比此前最好的结果改进了6倍，以当前世界最高精度精确检验了奇异粲介子衰变中的电子-缪子轻子普适性，未发现普适性破坏迹象。此外，通过研究该衰变过程的动力学性质，该工作还测量了形状因子与CKM矩阵元Vcs的乘积以及不对称参数。下图展示了Ds+→η'μ+νμ衰变分宽度拟合，轻子普适性检验和前后倾不对称参数的测量结果。该工作对于检验微扰-非微扰QCD有效理论，CKM矩阵元幺正性以及提高格点QCD对形状因子的计算精度具有非常重要的作用。
图释：衰变分宽度的拟合结果、轻子普适性检验和前后倾不对称参数的测量值与理论值比较
该研究工作由www.优德88.cpm 徐新平教授课题组与高能所和复旦大学研究人员共同完成，以BESIII合作组的名义发表。该工作得到了国家自然科学基金委、科技部和博士后基金相关项目的资助。
论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.091802
