自从1979年粲重子Λc在实验上发现以来，多数关于Λc衰变的测量仍然是二十多年前开展的，主要以Λc+→pΚ−π+衰变作为参考道来测量强子衰变分支比。然而由于实验条件限制，他们都或多或少地依赖于模型假设，对Λc+→pΚ−π+分支比的测量并不准确。这从整体上使Λc强子衰变率的结果存在很大的不确定性，造成描述粲重子的理论模型发展缓慢。
为了解决这个长期的困扰，国科大郑阳恒教授和吕晓睿教授带领的粒子物理实验团队主导提出在北京谱仪III实验上在Λc对质量阈值上开展实验，首次在阈值上实现模型无关地直接测量Λc强子衰变分支比。该科研成果2016年2月6日以北京谱仪III合作组名义发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters, PRL)116卷第5期上。PRL审稿人认为该测量对粲物理领域实验和理论研究是全新的重要输入，并对b重子物理研究有重要意义。
Λc 是最轻的含粲重子。朴素夸克模型中它由三个夸克组成，即一个重的粲夸克(c)和两个轻夸克(u,d)。但科学家并不完全清楚Λc内部夸克的具体分布及相应运行机制。Λc 衰变几乎都有弱力参与，对它的研究可以用来检验弱相互作用理论，同时帮助我们理解Λc内部的夸克分布问题。另外，由于高激发态粲重子和含底夸克的Λb重子都会衰变到Λc，对Λc 衰变性质的研究也有助于进一步理解重味(c和b)重子谱学及其衰变性质。
国科大团队为主在2013年提出在北京正负电子对撞机II上在Λc对质量阈值能量附近获取Λc实验数据，可以模型无关地直接测量Λc强子衰变率。2014年北京谱仪III实验在4.599GeV能量上积累了567/pb的数据量。该能量点略高于Λc对质量阈值26MeV左右，因此Λc+Λc−将成对产生，没有额外能量产生其它任何伴随强子。国科大团队基于这些数据样本，利用全重建Λc+Λc−对的双标记技术，测量了Λc的强子衰变分支比。该测量方法的优点在于不依赖于 Λc对产生截面或其衰变模型的假设，并且不需要数据积分亮度等输入信息，因此称之为直接分支比测量。通过对Λc的12个主要的强子衰变道联合分析，基于全局拟合方法提高精度，测量了Λc+→pΚ−π+的分支比为(5.84±0.27±0.23)%。这是Λc发现30多年来世界上首次在阈值上精确测量Λc+→pΚ−π+的绝对分支比。同时其他11个强子道的分支比精度也得到3到6倍的改善。
相关工作获得了科技部、基金委和中科院的项目经费支持。吕晓睿教授目前担任北京谱仪III实验合作组物理协调人。未来合作组科研人员将继续努力挖掘Λc研究方面的潜力，以期更多相关科研成果发表。
参考文献：
BESIII collaboration 2016, Phys. Rev. Lett. 116, 052001
URL: http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.052001
