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編輯整理 ：雙一流高教
近日，被稱為“科學(xué)奧斯卡獎(jiǎng)”的“科學(xué)突破獎(jiǎng)”（BreakthroughPrize）2025年度獲獎(jiǎng)名單揭曉。歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（LHC）上的四個(gè)大型國(guó)際合作實(shí)驗(yàn)——ATLAS、CMS、ALICE和LHCb獲頒基礎(chǔ)物理突破獎(jiǎng)，中國(guó)科大在其中三個(gè)實(shí)驗(yàn)中做出重要貢獻(xiàn)，近五十名師生作為合作組署名作者位列獲獎(jiǎng)名單中。
中國(guó)科大粒子物理與原子核物理專業(yè)、物理電子學(xué)專業(yè)和核探測(cè)與核電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?guī)熒鷧⒓恿薃TLAS、CMS和ALICE三個(gè)實(shí)驗(yàn)，在探測(cè)器升級(jí)、物理分析等方面均做出了關(guān)鍵貢獻(xiàn)。
在ATLAS實(shí)驗(yàn)中，中國(guó)科大課題組在希格斯物理研究和雙玻色子精確測(cè)量等領(lǐng)域起關(guān)鍵作用，推動(dòng)對(duì)電弱對(duì)稱性破缺機(jī)制和電弱理論規(guī)范結(jié)構(gòu)等方向的探索，獲得百余項(xiàng)相關(guān)測(cè)量或新物理尋找研究成果。在繆子譜儀升級(jí)和高粒度時(shí)間探測(cè)器升級(jí)等重大國(guó)際合作基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上掌握關(guān)鍵技術(shù)，并在系統(tǒng)級(jí)研制中做出重要貢獻(xiàn)。
在CMS實(shí)驗(yàn)中，中國(guó)科大課題組開展了希格斯玻色子性質(zhì)和與希格斯玻色子相關(guān)的新物理研究，包括通過(guò)雙希格斯玻色子產(chǎn)生探測(cè)希格斯自耦合與尋找超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新粒子等。目前，課題組進(jìn)行第三期運(yùn)行數(shù)據(jù)的希格斯物理與夸克膠子等離子體的特性研究，以及高亮度大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)CMS探測(cè)器升級(jí)中時(shí)間精度達(dá)到50皮秒的超快定時(shí)探測(cè)器端蓋部分的研制。
在ALICE實(shí)驗(yàn)中，中國(guó)科大課題組主要利用重味夸克偶素作為探針，研究了極端情況下形成的新物質(zhì)形態(tài)——夸克膠子等離子體的特性，為夸克膠子等離子體中重味夸克偶素的新產(chǎn)生機(jī)制及其夸克解禁閉特性提供了重要證據(jù)。目前，主要開展基于ALICE實(shí)驗(yàn)第三期運(yùn)行數(shù)據(jù)的物理分析和未來(lái)ALICE3實(shí)驗(yàn)高顆粒度、高計(jì)數(shù)率、高時(shí)間分辨飛行時(shí)間探測(cè)器的技術(shù)攻關(guān)。
這是歷史上第一次將重要基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)項(xiàng)頒發(fā)給大型國(guó)際合作組全體成員，體現(xiàn)了國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)大型國(guó)際合作探索基本科學(xué)問(wèn)題的充分認(rèn)可。
據(jù)了解，ATLAS和CMS合作組于2012年7月同時(shí)宣布發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子，并持續(xù)深入研究其物理特性。ALICE實(shí)驗(yàn)專注于研究夸克-膠子等離子體，即一種宇宙大爆炸后最初幾微秒內(nèi)存在的極端高溫高密物質(zhì)形態(tài)。LHCb實(shí)驗(yàn)則致力于探索物質(zhì)與反物質(zhì)的細(xì)微差異、基本對(duì)稱性破缺現(xiàn)象，以及由重輕夸克組成的復(fù)合粒子（強(qiáng)子）的復(fù)雜能譜。通過(guò)這些極其精密的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，LHC的四大實(shí)驗(yàn)將基礎(chǔ)物理學(xué)研究推向了前所未有的新高度。
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