五夸克态的系统研究

Since the observation of two pentaquarks Pc(4380) and Pc(4450) by LHCb Collaboration last year, a lot of theoretical studies have been done to give various explanations. Moreover, the JLab also proposed to observe whether the Nφ and NJ/ψ are bound states or not. In this project, we will study the pentaquark system systematically in the framework of the constituent quark models by taking advantage of the strong group representation theory background. In addition, we will use the multi-channel coupling method to study the baryon-meson scattering process and to search for pentaquark resonances and calculate their decay width. Baryon resonances are also studied in the baryon-meson scattering process by using the improved 3P0 model. A new calculation with the coupling of multi-scattering channels and closed channels will be performed to find the rule of appearance of resonances. Besides, the Gaussian Expansion Method (GEM), which was proposed to study the few-body systems, will be used to investigate the structure of some insteresting pentaquark resonances. Through this project, we hope to give good explanations to the experimental data of pentaquark resonances and baryon resonances on one hand, and on the other hand, we hope to predict new pentaquark states and give useful information for the experimental research.

自去年LHCb发现五夸克态Pc(4380)和Pc(4450)以来，许多理论工作给出了各种不同的解释。美国Jefferson国家实验室也试图寻找是否存在Nφ和NJ/ψ束缚态。本项目就是在组分夸克模型框架下，利用我们组在群论方面的优势系统计算所有的五夸克态，并利用核物理中发展起来的耦合道共振方法计算相应的重子-介子散射过程，探究存在哪些五夸克态，并计算这些态的衰变宽度。通过改进普遍使用的3P0模型，在重子-介子散射过程中研究重子共振态。开展多个散射道和多个闭道的多道耦合散射计算，探索共振态出现的规律。另外我们还将利用一种求解少体问题的高精度的多高斯展开方法(GEM)对一些有特别意义的态做严格的少体计算，研究它们的结构和性质。通过此研究一方面对现有实验数据给出理论解释，另一方面预言新的五夸克态，为实验上寻找新的五夸克态给出理论先导。

自LHCb发现五夸克态Pc(4380)和Pc(4450)以来，许多理论工作给出了各种不同的解释。越来越多的工作开始研究五夸克态。本项目就是在组分夸克模型框架下，利用我们组在群论方面的优势系统研究五夸克态，并利用核物理中发展起来的耦合道共振方法计算相应的重子-介子散射过程，探究存在哪些五夸克态，并计算这些态的衰变宽度。本项目重点研究了含重夸克的五夸克态，如隐粲和隐底的五夸克体系，\Omega_c重子激发态等，全轻夸克的五夸克态，如隐奇异五夸克体系、NK体系等。此外还有一系列的五夸克体系的研究工作正在进行中。另外我们还利用一种求解少体问题的高精度的多高斯展开方法(GEM)对一些有特别意义的态做严格的少体计算，研究它们的结构和性质。本项目工作预言的隐粲五夸克体系中的Pc(4312)态和双峰结构被实验所证实，引起了实验和理论的广泛关注。隐奇异五夸克态中的N\phi共振态，为我们的实验合作者向美国Jefferson实验室提出寻找这个态提供了理论信息。通过此研究一方面对现有实验数据给出理论解释，另一方面预言新的五夸克态，为实验上寻找新的五夸克态给出理论先导。