【第九届侨界贡献奖人物风采录】何吉波:追寻双粲之路

  • 靳东鹏
  • 日期:2023-09-22
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        何吉波,现为中国科学院大学研究员。他带领团队系统地开展了双重味重子的实验研究,通过6年多的努力,取得一系列重要成果。其中,双粲重子的发现入选“2017年度中国科学十大进展”,目前在该方向处于国际“领跑”位置。

通观全局,系统推进

        2015年何吉波归国前,和去欧洲核子研究中心(CERN)参加LHCb实验国际合作组年会的中国同事一起喝咖啡时就谈到了双粲重子。由于当时实验上已经观测到大量的粲强子对事例,以及Bc介子信号,这说明在大型强子对撞机上双粲重子的产生不是问题,何吉波提出当时没能观测到双粲重子可能因为搜寻用的不是其主要衰变道。因此何吉波在归国后,就请求国内理论家帮助计算双重味重子的主要衰变道,并于2016年底挑选出最有希望的衰变道,随即在实验上取得突破。

        何吉波非常重视粒子物理实验数据分析链的全流程。对于双粲重子的发现,何吉波在这个物理分析之初,就制定了详尽的研究方案,将各个关键环节分为相对独立的工作包。他召集和协调了LHCb中国组的力量,组织了每周一次的LHCb中国组双粲重子的会议,确保LHCb中国组在双粲重子发现中的主导作用。例如,这些工作包中包含动量标度的标定,这对于精确测定双粲重子的质量非常重要。何吉波解释说,“这就犹如测定一个物体的长度,我们需要先有一把很准的米尺”。这些工作使得科学家首次观测到双粲重子时,就将其质量测量精确到万分之二,得到了国际同行的赞叹。

        为了继续寻找其它双重味重子,以及进一步深入系统的研究双重味重子的性质做准备,何吉波全盘考虑,在双粲重子分析进行的过程中,也带领LHCb中国组的教师和学生,赶在2017年LHC重新开始运行取数前,优化了双重味重子相关的在线触发算法,较大幅度提高了在线触发效率,进一步提高了寻找双重味重子的灵敏度。

        尽管理论家的帮助使得每个双重味重子的主要衰变道基本能确定,然而,由于实验物理数据分析的复杂性,博士生平均需要三年才能完成一项物理分析工作。何吉波根据人员情况量身定制,尽可能发挥团队优势。

        双粲重子的发现工作集中了LHCb中国组教师的力量,他们利用寒假等节假日加班加点,用半年的时间完成了该测量。对于双粲重子寿命、产生截面的测量等较复杂的工作,何吉波指导博士后、高年级博士生开展研究。对于其它双重味重子的首次搜索,何吉波则指导研究生稳步推进。对于质量精确测量等相对不那么复杂的物理分析工作,何吉波则带领参加“科创计划”的本科生开展。例如,来自于重庆大学的本科生倪豪杰同学主导完成了双粲重子质量的精确测量,这也是LHCb实验国际合作组中居指可数的由本科生主导完成的物理分析论文。何吉波非常自豪:“这说明我国的本科生通过自己的努力,也能在大型实验国际合作组中做出很好的工作”。而对于最后一个双重味重子的首次搜寻,何吉波则亲自动手,与一名博士后一起用一年的时间完成了该物理分析工作。

        通过努力,他们完成了6个双重味重子的搜寻工作,目前发现了双粲重子,观测到另外3个双重味重子的迹象。何吉波带领团队系统地测量了双粲重子的质量、寿命、产生截面,除了用于发现的衰变道,也发现了另外两个新的双粲重子的衰变道。目前,他们已经主导发表了物理论文十篇,这在粒子物理实验领域已属于“高产”。何吉波及其团队在双粲重子研究领域处于国际“领跑”位置,这和他们六年来投入了所有可能的力量是分不开的。(文章来源:中国全国归国华侨华侨联合会  2023-09-12)