封面文章解读：
CPC 2023 年第2期封面故事介绍了北京谱仪III (BESIII) 实验观测到多个含中子末态的粲重子衰变。文章基于 BESIII 探测器于质心系能量4.6至4.7GeV之间采集到的积分亮度为为4.5fb^-1的实验数据，首次观测到了单卡比玻压低过程Λ_c⁺→nπ⁺π⁰, nπ⁺π^-π⁺以及Cabibbo允许过程Λ_c⁺→nK^-π⁺π⁺，并测量了其绝对衰变分支比。相关测量结果对于理解粲重子的衰变性质提供了重要的实验信息。                                   对于物质基本构成问题的研究历史可以追溯到两千多年前，时至今日，普遍接受的理论为粒子物理标准模型。现代粒子物理标准模型将宇宙的构成用61种基本粒子（包括反粒子在内）来描述。在这些基本粒子之中，夸克通过强相互作用形成强子。质子和中子是众多强子中大家最熟悉的，它们属于强子中的一个大类被称为重子，由三个夸克组成。

      Λ_c⁺是粲重子谱中质量最轻的成员，其质量约为质子质量的2.5倍，质量差别主要来自质子中的上夸克换成了较重的粲夸克。粲重子Λ_c⁺作为最轻的粲重子，它的夸克组分是轻夸克(u,d)和重粲夸克(c)，如图1所示，且相对于重夸克，轻夸克对的自旋量子数与同位旋都为0。粲夸克的弱衰变几乎主导了Λ_c⁺ 的衰变模式。因此，研究Λ_c⁺衰变不仅可以用来检验弱作用理论，更重要的是可以利用粲重子的跃迁来检验强相互作用机制。 Λ_c⁺ 粲重子是粲重子谱的基石，对Λ_c⁺ 粲重子以及粲重子谱知识的积累，将为底重子谱和底重子衰变到Λ_c⁺ 粲重子的研究提供重要的输入信息。    
      到目前为止，实验上测量了许多  粲重子的衰变分支比，但是由于中子难以探测，仍然有很多末态含有中子的  粲重子衰变未被观测到。精确测量末态含有中子的  粲重子衰变分支比，对于验证粲重子领域的同位旋对称性以及SU(3)对称性具有重要作用。
         北京谱仪III（BESIII）是运行在北京正负电子对撞机II（BECPII）上的通用大型磁谱仪，通过测量正负电子对撞产生的次级粒子来研究物质微观结构和相互作用性质。由于BEPCII的对撞质心能量覆盖了从2000到5000 兆电子伏特的范围，BESIII成为研究含粲夸克奇特态的绝佳场所。依托北京正负电子对撞机，已经获取了系列重大的成果，到目前为止BESIII合作组已经在各种国际杂志发表实验论文450余篇,  有非常成熟的队伍，积累了大量的关键技术和国际合作经验，在国际上引领该领域的发展。       我们上面提到的含粲重子Λ_c⁺ ，正好处在北京谱仪的能区范围，可以对其产生和衰变性质进行高精度的测量。由于阈值数据的独特性质，区别于其它的强子对撞或者高能区对撞，北京谱仪上对  的研究将会极大地推动粲物理领域的发展。       由于上面提到的质量比较重的原因，粲重子Λ_c⁺的产生是比较困难的，换句话说，就是产生的截面是很低的。为了能够清晰地看到之前没有发现过的过程，需要有足够的数据统计量作为支撑。封面文章中提及的三个新衰变过程正是利用BESIII采集到的实验数据观测到的。数据采集于质心系能量4.6至4.7GeV之间的7个能量点，积分亮度共计为4.5fb^-1。

      该能区粲重子Λ_c是成对产生的，且除了Λ_c对之外不会产生额外的其他强子，这就给我们提供了一个非常干净的Λ_c 的产生环境和非常丰富的运动学约束信息。由于是成对产生，我们可以用双标记的方法来进行测量。由于准确知道正负电子对的初始能动量，基于能量动量守恒，末态中子信号可以利用丢失信息来描述。
     实验结果给出单卡比玻压低过程Λ_c⁺→nπ⁺π⁰和Λ_c⁺→nπ⁺π^-π⁺的统计显著性分别为 7.9 倍和 7.8 倍标准偏差，衰变分支比分别为 0.64±0.09±0.02%和0.45±0.07±0.03% ，卡比玻允许过程Λ_c⁺→nK^-π⁺π⁺的统计显著性超过10倍标准偏差，衰变分支比为1.90±0.08±0.09%。 图3、图4和图5显示了BESIII实验室上观测到的Λ_c⁺→nπ⁺π⁰, nπ⁺π^-π⁺以及Λ_c⁺→nK^-π⁺π⁺过程的信号(红色虚线部分)。这是实验上首次观测到这些衰变过程，为我们理解粲重子领域单卡比玻压低与卡比玻允许过程的衰变并进一步揭示Λ_c⁺粲重子内部动力学信息提供了重要的实验信息输入。

      随着理论与实验研究的不断深入，我们期待未来理论和实验能够对含粲重子弱衰变过程进行更加精确的计算和测量，同时双方能够更精细的控制误差，提高计算和测量精度，从而为精确检验标准模型，寻找超出标准模型的新物理提供更强的理论和实验支持。

致谢：本论文受到国家重点研发计划项目（2020YFA0406400）和国家自然科学基金委重点项目(11935015)支持，表示感谢。
期刊文章链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-1137/ac9d29