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山東大學李海濤教授與合作者首次預言深度非彈性散射中有限橫動量強子產生的次次領頭階散射截面

研發(fā)快訊 2026年08月26日 11:00:07來源：山東大學 16739

摘要近日，山東大學物理學院李海濤教授團隊與合作者在量子色動力學(QCD)研究領域取得重要進展，首次實現(xiàn)了深度非彈性散射(DIS)中有限橫動量強子產生的次次領頭階(NNLO)量子色動力學修正。

　　【儀表網研發(fā)快訊】近日，山東大學物理學院李海濤教授團隊與合作者在量子色動力學(QCD)研究領域取得重要進展，首次實現(xiàn)了深度非彈性散射(DIS)中有限橫動量強子產生的次次領頭階(NNLO)量子色動力學修正。相關成果以“Next-to-Next-to-Leading-Order QCD Corrections to Hadron Production in Deep-Inelastic Scattering at Finite Transverse Momentum”為題，發(fā)表在國際權威物理學期刊《Physical Review Letters》(Phys. Rev. Lett. 137, 081902)。

　　該文章由上海交通大學、復旦大學、山東大學和德國馬克斯·普朗克物理研究所的研究人員合作完成。論文作者分別為上海交通大學董亮博士、復旦大學方申同學、上海交通大學高俊教授、山東大學李海濤教授、復旦大學邵鼎煜教授和德國馬克斯·普朗克物理研究所朱雨蛟博士。

　　深度非彈性散射是探索核子(質子、中子)內部結構最核心的實驗手段之一，通過對出射強子及其橫向動量的精確測量，能夠揭示核子內部夸克與膠子等部分子的三維空間分布及其橫向運動規(guī)律，即所謂的“核子三維結構”。然而長期以來，對有限橫動量強子產生的理論預言精度一直局限于次領頭階(NLO)，理論不確定性較大，難以滿足未來電子—離子對撞機(EIC)時代對高精度理論的需求。

　　為攻克上述難題，團隊克服了半單舉過程中同時存在識別強子與噴注時紅外發(fā)散處理這一長期技術瓶頸。研究團隊采用基于無反沖噴注軸(即“贏者通吃”--WTA重組方案)的qT減除方法，并將其應用于強子產生，成功實現(xiàn)了對散射平面外動量(方位角退關聯(lián))的一致因子化描述，從而首次將深度非彈性散射中有限橫動量強子產生的理論預言推進至次次領頭階精度。

　　該文章的研究結果表明，NNLO修正能夠顯著改善微擾展開的收斂性，并大幅降低理論標度不確定性；特別是在與德國電子同步加速器HERA上ZEUS合作組的帶電強子多重數實驗數據對比中，理論預言與實驗數據的一致性得到明顯提升。

　　該成果為即將到來的電子—離子對撞機時代提供了高精度的理論基石，為核子三維結構的探索確立了新的理論基準，同時也為未來極化散射中部分子自旋—動量關聯(lián)的研究、以及半單舉深度非彈性散射的全微分N³LO預言奠定了堅實基礎。

　　該工作得到了國家自然科學基金和山東省基礎研究特區(qū)(物理學)的資助。

　　引用：李海濤教授與合作者首次預言深度非彈性散射中有限橫動量強子產生的次次領頭階散射截面-山東大學【引用時間：2026年8月26日】

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