在高能重离子碰撞实验和模拟中，在一个事件中产生并记录了数千个粒子。有必要提供唯一的代码来注册包含尽可能多的信息和特征的不同粒子。来源：郑华

在粒子物理学的发展过程中，研究人员引入了一种创新的粒子编码机制，有望改进粒子物理学中信息的数字注册和分析方式。这种新方法专注于组成夸克的量子特性，提供了前所未有的可扩展性和精度。它为高能实验和仿真的重大进步铺平了道路。

这项工作发表在《核科学与技术》杂志上。

新提出的编码机制可以无缝地整合粒子的复杂量子信息，包括具有多达 9 个价夸克和高达 99/2 角动量的多夸克态。这种全面的方法解决了长期以来准确区分具有相似特性的颗粒的问题，确保了精确和详细的数字表示。

高能重离子碰撞实验不断识别新颗粒，因此需要精确和唯一的识别码。事实证明，增加质量以区分粒子的传统方法已经证明是不够的，尤其是在发现许多具有相似量子特性的粒子之后。“我们的新编码机制不仅满足了当前的需求，而且可以适应未来的发现，”通讯作者谭志光教授和郑华教授说。

该研究涉及对现有粒子数据和编码实践的广泛分析。该团队评估了当前的方法，确定了它们的局限性，尤其是在处理多夸克态方面。通过开发与流行的事件生成器和数字模拟无缝集成的系统，他们创建了一个持久且合理的编码机制。“我们确保这个新框架可以轻松扩展和适应，鉴于我们领域的快速发现步伐，这一点至关重要，”郑教授补充道。

使用本文中的编码机制对 N 重子的激发态进行编码示例。借助这种机制，研究人员可以期待更可靠和精确的数据，这对于促进他们对粒子物理学的理解至关重要。因此，它适用于建立大型颗粒数据库。来源：郑华

这种新的编码机制有望成为参与粒子物理学的研究人员和科学家的宝贵工具。它能够提供详细和可区分的粒子代码，这将提高数字模拟和实验分析的准确性。借助这种机制，研究人员可以期待更可靠和精确的数据，这对于促进他们对粒子物理学的理解至关重要。

研究团队对其编码机制的更广泛应用持乐观态度。他们预计未来发现的奇异粒子和多夸克态将毫不费力地集成到他们的系统中。进一步的改进和用户反馈将确保该机制随着最新的科学进步而发展。“我们对未来及其解锁粒子物理学新领域的潜力感到兴奋，”Tan 教授说。

通过解决当前方法的局限性并提供可扩展、适应性强的解决方案，研究人员为更精确、更全面的数字仿真奠定了基础。正如 Tan 教授和郑教授所说，“这只是个开始。我们的机制旨在进化，在我们继续探索宇宙的基本粒子时为科学界提供支持。

这项研究是长沙大学、陕西师范大学、德克萨斯农工大学和国家核能研究所 （INFN） 之间的合作成果。

更多信息：Zhi-Guang Tan 等人，粒子物理学的新型编码机制，核科学与技术（2024 年）。DOI： 10.1007/s41365-024-01537-8