SuperKEKB对撞机创造新的世界纪录

图1 SuperKEKB对撞机亮度达到2.40×10^34 cm^-2s^-1的瞬时亮度

6月15日，我系参与的Belle II实验所基于的SuperKEKB对撞机取得了2.226×10^34 cm^-2s^-1的瞬时亮度，刷新了此前由欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC)于2018年创造的2.14 ×10^34 cm^-2s^-1的记录。该装置位于国际上著名的加速器中心之一——日本高能加速器研究机构(KEK)。6月21日， SuperKEKB对撞机的亮度进一步提高，达到2.40×10^34 cm^-2s^-1的瞬时亮度，预期未来将继续稳步提高。对撞亮度是指粒子束团对撞过程中，单位时间单位横截面内通过的粒子数。因此，更高的亮度意味着更高的数据采集能力，是对撞机最核心的性能指标之一。

日本高能加速器研究机构位于日本筑波市，是世界上主要的高能物理研究中心之一。SuperKEKB对撞机是该中心运行的大型超高亮度非对称正负电子对撞装置，其对撞能量瞄准B介子能区，被称作“超级B介子工厂”。其前身KEKB对撞机在1999-2010年运行期间也曾创造并长期保持了对撞亮度2.11×10^34 cm^-2s^-1的世界纪录，直到2018年被LHC对撞机在质子-质子对撞中赶超。

SuperKEKB对撞机的成就是包括中国在内的世界各国通力合作的结晶，也为我国新一代对撞机的设计建造提供了思路。安装在SuperKEKB对撞点上的Belle II探测器由Belle II国际合作组建造，该合作组聚集了全世界26个国家和地区119个大学、实验室和研究所的约1000名物理学家、工程师和研究生，从事标准模型的精确检验以及超出标准模型的新物理的寻找等开放性前沿课题的研究。超高亮度的SuperKEKB采集的海量实验数据，为Belle II合作组的物理学家们探索自然创造了前所未有的条件。

我国自1997年与KEK签署协议参加B介子工厂——KEKB及Belle实验的合作，2010年开始参加了上述实验的升级工作。Belle II中国组目前包括中国科学院高能物理研究所、中国科学技术大学、北京大学、北京航空航天大学、复旦大学等十个单位，在Belle II实验的设计与建造、调试与运行维护、软件开发与科学计算等方面具有重要贡献。复旦大学于2017年加入Belle II合作组，并发展成重要的成员单位。我校于2018年与KEK签署了参加Belle II实验研究的综合性框架合作协议，从事研究的范围涵盖了硬件、软件、物理分析和探测器运行等众多领域。复旦Belle II团队成员规模在119个合作单位中排名前15，目前主要成员包括一名教授和三名青年研究员，在Belle II合作组中担任了执行委员会委员、经济委员会委员和粲夸克偶素物理组召集人等职务。基于Belle II实验的海量数据，复旦团队将重点参与B介子物理、CP破坏和奇特强子态的研究