BESIII上psi(2S)衰变为矢量-赝标-赝标介子三体末态的实验研究

Based on the psi(2S) events accumulated and to be taken at BESIII, the decays of psi(2S) to the vector plus two pseudoscalar mesons will be studied, such as psi(2S)->phi K+ K-, psi(2S)->omega K+ K-, psi(2S)->phi pi+ pi-, psi(2S)->omega pi+ pi-, psi(2S)->phi eta eta and psi(2S)->omega eta eta. Using this larger data sample, the measurement on these branching fractions will be improved, and the masurement of helicity amplitude will be performed. It is expected that the last two modes could be observed for the first time, and the possibly intermediate mode, like f2(1270), sigma and so on could be searched for. These results are helpful for testing the 12% rule, and shed light on the strong decay mechanisms for psi(2S).

利用BESIII已有的和按计划将采集的psi(2S)的数据分析psi(2S)衰变到矢量-赝标-赝标介子三体末态过程，例如 psi(2S)->phi K+ K-；psi(2S)->omega K+ K-；psi(2S)->phi pi+ pi-；psi(2S)->omega pi+ pi-；psi(2S)->phi eta eta；psi(2S)->omega eta eta等衰变道。基于BESIII的大样本数据对这几个衰变道的分支比做精确测量，同时还将进行螺旋度振幅测量，其中最后两个过程分支比是首次测量。还将对这些过程中可能包含的中间态过程进行初步研究，如f2(1270)、sigma等。测量结果有助于检验12%规则，从而揭示psi（2S）的强衰变机制。

北京正负电子对撞机（BEPCII）和北京谱仪III（BESIII）工作在能量标度为2-5GeV的tau-粲能区，这是研究量子色动力学（QCD）微扰与非微扰物理机制的理想环境。在微扰QCD中预测J/ψ和ψ(3686) 衰变到单举强子态的分支比之间比例关系应遵循所谓的“12%规则”，但事实上很多衰变道与此规则偏差较大，这就造成了历史上著名的“rho-pi疑难”，因此相关衰变道的精确测量对理解非微扰QCD具有重要的物理意义。我们按照研究计划基于BESIII 2009年采集的106M ψ(3686) 数据研究ψ(3686)衰变到矢量-赝标-赝标介子的三体末态过程，完成了其中ψ(3686)→ωK+K-衰变分支比的测量，得到了至今为止最精确的测量结果，这一结果对检验“12%”规则有重要参考意义。在项目计划执行期间，BESIII合作组完成了2012年取得的346.5M ψ(3686)数据的重建工作，这意味着更好更高精度的研究成为可能，但也对物理分析提出了更高的要求，必须使用分波分析弄清楚衰变的中间过程，因此我们也投入人力完成了现有分波分析程序的GPU加速和用贝叶斯方法合并上限等基础性研究工作，为以后的进一步研究打好基础。