【摘 要】
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自2003年Belle合作组在B→X（3872）K,X（3872）→J/Ψπ+π-衰变中发现X（3872）以来,世界各大合作组陆续发现和证实了许多新强子态。这些新粒子突破了传统的夸克-反夸克模型,同时也没有任何新模型能够完美而统一地解释这些新粒子的产生、衰变、质量以及结构等。2015年,LHCb合作组在J/Ψp不变质量谱中发现的Pc（4380）和Pc（4450）,直接超越了传统三夸克重子模型,它们
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自2003年Belle合作组在B→X（3872）K,X（3872）→J/Ψπ+π-衰变中发现X（3872）以来,世界各大合作组陆续发现和证实了许多新强子态。这些新粒子突破了传统的夸克-反夸克模型,同时也没有任何新模型能够完美而统一地解释这些新粒子的产生、衰变、质量以及结构等。2015年,LHCb合作组在J/Ψp不变质量谱中发现的Pc（4380）和Pc（4450）,直接超越了传统三夸克重子模型,它们是紧致五夸克态或者松散介子-重子分子态的最佳候选者。这一发现对理论物理学家提出了新的挑战,对这些新强子态的结构和性质的探索成为新的研究热点。量子色动力学是描述高能强相互作用的成功理论,但在低能区域,强耦合常数使微扰理论不再适用,理论物理学家只能借助各种力图包容渐进自由和夸克禁闭的唯象模型对新强子态开展研究。QCD求和规则从第一性原理出发,根据强子的基本量子数构造出夸克流,并将两点或三点真空关联函数算符乘积展开,其中微扰项用威尔逊系数表征,非微扰项用胶子凝聚和夸克凝聚来表征,最后通过强子-夸克对偶的假设,得到强子的基本参量。QCD求和规则在相当大程度上克服了模型依赖,已被广泛应用于强子质量谱和衰变性质的研究,利用QCD求和规则计算得到的强子参量和实验测量结果有较好的符合,是一种可靠的计算方法。利用QCD求和规则我们可以构造大量不同类型的流来研究新强子态的内部结构和性质,对这些新强子态的研究,将深化我们对QCD低能动力学和强子谱的认识,同时为高能物理实验提供强有力的依据和指导。本论文应用QCD求和规则研究五夸克态性质。假设重味重子态为“双夸克-双夸克-反夸克”型五夸克态和“介子-重子”型五夸克分子态,利用QCD求和规则计算其质量、耦合常数以及衰变宽度等参数,通过和已有实验数据的对比,研究重味重子态的结构和性质。并尝试用强子修正机制解释多夸克态。具体工作内容如下:1、假设Ξb（6227）为自旋-宇称量子数JP=1/2±的五夸克分子态。利用QCD求和规则计算得到五夸克分子态的质量和极点留数,通过和实验数据对比来探讨将Ξb（6227）确认为1/2±五夸克分子态的可能性。2、构造Λ型重子流JΛ（x）和JΞ（x）,分别插入自旋-宇称量子数JP=1/2+的味反三重重味重子态ΛQ,ΛQ（2S）,ΞQ和ΞQ（2S）。利用QCD求和规则考虑更高维度真空凝聚的计算来研究1/2+味反三重重味重子态ΛQ和ΞQ的基态和第一径向激发态。探讨不同真空凝聚维度的截断对计算结果的影响。对于重味重子态,第一次得到了非常稳定的QCD求和规则,并用Regge轨迹得到了第二径向激发态的质量。3、构建“标量双夸克-标量双夸克-反夸克”型和“轴矢双夸克-轴矢双夸克-反夸克”型插入流来研究量子数JP=1/2±的粲五夸克态suscu。采用三种能标参数,利用QCD求和规则来研究粲五夸克态的质量和极点留数,计算过程中将算符乘积展开取到真空凝聚维度13。通过和LHCb的实验数据对比,发现如果取极点贡献为40%～60%,用能标公式（?）确定的能标参数,较之其他两种能标参数能更好的再现实验结果。能标公式（?）可以显著提高极点贡献并大大增强算符乘积展开的收敛性,尤其对负宇称五夸克态,能标公式的作用更为明显。计算结果支持将LHCb实验中发现的Ωc激发态解释为量子数JP=1/2-的“标量双夸克—标量双夸克-反夸克”型和“轴矢双夸克-轴矢双夸克-反夸克”型粲五夸克态。4、基于夸克-强子对偶性,利用QCD求和规则研究自旋-宇称量子数JP=1/2-的最低能级“双夸克-双夸克-反夸克”型隐粲五夸克态的强子耦合常数并计算其衰变分宽度,探讨Pc（4312）可能的内部结构和量子数。计算得到的衰变宽度Γ（Pc）=14.32±3.31MeV与 LHCb 的实验数据 ΓPc（4312）=9.8±2.7-4.5+3.7 MeV一致,支持将Pc（4312）确认为量子数JP=1/2-的[ud][uc]c型紧致五夸克态。计算得到的强子耦合常数满足（?）,支持强子修正机制。这意味着,Pc（4312）可能有一个具有典型qqq重子态尺度的“双夸克-双夸克-反夸克”型五夸克态的核。与“介子-重子”对D0∑c+和D-∑c++的强耦合会导致五夸克分子态成分的存在,使Pc（4312）在一个相当长的时间内以D0∑c+和D-∑c++分子态的状态存在。
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