近日，位于欧洲核子研究中心的LHCb实验宣布发现了新的四夸克粒子Tcc，并对其性质进行了研究，同时在Nature Physics和Nature Communication期刊发表论文。中心刘智青教授作为Nature Physics期刊邀请专家，为该发现写了题为“A tetraquark trophy”的新闻和视点（News & Views）专题点评。
粒子物理学认为，强子可以分为三个夸克构成的重子和正反夸克构成的介子。多年来，人们一直试图寻找超出重子和介子的新强子态，以进一步理解强子物质形态和研究强相互作用。自本世纪初，国际上多个知名的大型合作组实验（Belle/Belle II、BaBar、LHCb、BESIII等均由超过500名科学家共同参与）投入了大量的研究经费，对新强子态开展研究并发现了一系列新强子态存在的证据。刘智青教授长期活跃在BESIII和Belle/Belle II实验，从事新强子态的研究。2013年他在BESIII和Belle实验完成博士论文期间发现的Zc(3900)粒子，被报道为首个具有确切实验证据的四夸克粒子，如下图（a）所示。
此次LHCb实验发现的Tcc粒子，是首个含双粲夸克的四夸克粒子，信号显著性超过了22倍标准偏差（粒子物理实验一般定义超过5倍标准偏差为发现），其可能的夸克组成如下图（b）所示。此外，Tcc粒子的一个有趣特性是它的寿命比其他四夸克粒子至少长100倍。Tcc粒子的发现，极大地扩充了强子物理家族成员，并提示可能存在更多的未知新强子态。目前，人们对四夸克粒子的解释，主要存在四夸克态(Genuine tetraquark)、强子分子态(hadronic molecule)等观点。正如文章评论中所说，“不论四夸克粒子属于何种类别，这些新粒子都代表了宇宙中一类人们知之甚少的强子物质”、“人们对强子物质的理解还远远不够完整”。
相关论文链接：
l LHCb发现Tcc论文：https://doi.org/10.1038/s41567-022-01614-y
(Nature Physics)
及性质研究论文：https://doi.org/10.1038/s41467-022-30206-w
(Nature Communication)
l A tetraquark trophy: https://doi.org/10.1038/s41567-022-01620-0
(Nature Physics)
