Tetraquarks and pentaquarks in lattice QCD with light and heavy quarks
本文综述了格点量子色动力学对四夸克态、五夸克态以及相关的奇异强子（至少含有一个重夸克）的预测和理解的贡献。我们包括了所有奇异强子家族，除了与核物理有关的无夸克胶球和六夸克。自从夸克的发现和QCD理论的发展以来，人们对奇异强子产生了极大的兴趣，这是由Jaffe在1977年发展的四夸克模型引发的。格点量子色动力学作为求解非微扰量子色动力学的第一性原理方法，不仅对计算精确的量子色动力学结果至关重要，而且对强子物理的研究具有重要的启发意义。在新的千年里，随着从Zc和Zb开始的四夸克和五夸克与重夸克共振的实验发现，这种兴趣爆发了。格点量子色动力学还没有能够理解这种Z类四夸克，并且正在开发新的方法来确定它们的质量，衰变宽度和衰变过程。格点量子色动力学预言了第二类四夸克，如Tbb，在没有强衰变的意义上的束缚态，这也激发了人们对四夸克的兴趣。最近，由Richard等人于1982年首次用夸克模型预言的Tcc四夸克态被实验观测到。我们期望格点量子色动力学团体能够更详细地探索这种T类四夸克，并获得非常精确的结果。我们报道了格点量子色动力学在研究至少含有一个重夸克的奇异强子时所采用的各种直接和间接的方法。我们还简要地回顾了四夸克态和五夸克态的实验研究进展，以及四夸克态的一些理论范式，包括三种不同类型的机制（双夸克、分子和s极），并将它们与格点量子色动力学的结果进行了比较。
2022-12-15 hep-ex hep-lat hep-ph
A Model for Quark-Gluon Plasma with Pentaquark Baryons and Tetraquark Mesons
为了探索夸克-胶子等离子体（QGP）强子化过程中的一种新的相变，我们研究了该系统中五夸克重子和四夸克介子的出现。为此，一个类似的Saha的电离公式在系统中的有色离子的框架工作。本文研究了多重色离化为不离化夸克团簇（称为“夸克”）的色离子分数（CIF）与温度的关系。指出在相对论性重离子碰撞中，不仅火球的温度随时间和空间的变化，而且与某一电离阶段有关的CIF也随时间和空间的变化而变化。此外，对于单色电离的情况下，目前的结果与那些可用于气泡成核机制QGP的对应关系被证明。
2005-07-05 hep-ph
Fully strange tetra- and penta-quarks in a chiral quark model
Zhejiang Normal University（浙江师范大学）；Nanjing Normal University（南京师范大学）；Universidad Pablo de Olavide（巴勃罗·德·奥拉维德大学）
该研究在左手夸克模型中系统研究了完全奇异四夸克和五夸克，发现X(2300)共振态并预测了多个奇异态。
2026-02-02 hep-ex hep-lat hep-ph
Charmonium tetraquarks and pentaquarks or an additional quark?
本文提出用一种质量约2.9 GeV、电荷-1/3的第七味夸克解释多数奇异强子，并给出新强子及新产生、衰变模式的预言。
2025-03-18 hep-ph
Simulating one-dimensional quantum chromodynamics on a quantum computer: Real-time evolutions of tetra- and pentaquarks
量子色动力学-夸克和胶子的理论-已经知道了几十年，但它还没有被完全理解。最近的一个例子是四夸克的预测和实验发现，这开辟了一个新的研究领域。至关重要的是，标准模型的许多未解决的问题可以通过非微扰计算来解决。量子计算机可以解决QCD方法不适用的问题，例如实时演化。我们在探索这种可能性的过程中迈出了关键的一步，在超导量子计算机上实现了一维SU（3）规范理论中四夸克态和五夸克态物理的实时演化。我们的实验代表了第一个量子计算涉及夸克与三个颜色的自由度，即与规范群的QCD。
2023-02-14 hep-lat hep-ph quant-ph
Exotics: Heavy Pentaquarks and Tetraquarks
在1964年夸克模型发明后的几十年里，没有证据表明强子是由夸克和反夸克的最简单配对形成的，介子是由一个夸克-反夸克对形成的，重子是由三个夸克形成的。然而，在过去的十年里，在来自$e^+e^-$和强子对撞机的数据爆炸中，有许多最近观察到的状态不符合这一情况。这些新粒子一般被称为“外来粒子”。它们可以是介子也可以是重子。值得注意的是，它们都衰变成至少一个由$c\overline{c}$或$b\overline{b}$对形成的介子。在本文中，在引言之后，我们首先从实验的角度对这些新发现进行了详细的探讨，然后进行了理论上的讨论。如果新介子包含两个夸克和两个反夸克（四夸克），而重子包含四个夸克和一个反夸克（五夸克），那么这些奇异粒子就可以得到解释。对这些状态的理论解释有三种不同的轨道：紧束缚的物体，就像正常的强子一样，但有更多的成分，或者松散的“分子”类似于氘核，但由两个介子，或一个介子或重子形成，或者更令人遗憾的是，它们不是多夸克态，而是由于虚粒子的不同再散射引起的运动学效应而出现的;这些模型中的大多数都是后词典。紧束缚和松束缚模型都预测了新的、尚未发现的状态的质量和相关的量子数。因此，未来的实验发现需要随着理论的进步，以阐明这些新的奇异状态的结构。
2017-07-27 hep-ex hep-ph
Narrow Width of Penta-Quark Baryons in QCD String Theory
利用QCD弦论，从胶子激发能大的角度，研究了五夸克重子宽度窄的物理原因。在QCD弦论中，五夸克重子通过重子-介子系统的胶子-激发态衰变，在那里产生一对Y形结和反结。另一方面，我们发现在格点量子色动力学中，最低胶子激发能取一个大值，约为1 GeV。因此，在QCD弦论中，五夸克重子在阈值附近的衰变被认为是通过高激发态（胶子-激发态）的量子隧穿过程，这导致五夸克系统的衰变宽度非常窄。
2004-12-19 hep-ph
Role of Large Gluonic Excitation Energy for Narrow Width of Penta-Quark Baryons in QCD String Theory
本文在胶子激发条件下研究了QCD弦理论中低位五夸克重子的窄衰变宽度。在QCD弦论中，五夸克重子通过重子-介子系统的胶子-激发态衰变，在那里产生一对Y形结和反结。由于格点量子色动力学表明最低胶子激发能取约1 GeV的大值，因此在QCD弦论中，五夸克重子在阈附近的衰变被认为是通过高激发态（胶子激发态）的量子隧穿过程.这种机制强烈地抑制了衰变，导致五夸克系统的衰变宽度非常窄。
2004-12-20 hep-ph
$P_c$ Photo-production And Decay
2015年LHCb发现了一种结构（用$P_c^+$表示）在$J/ψ\,p$中衰变，并被证明是一种五夸克态，这引发了人们对可能存在多夸克态的问题的新兴趣，而这是朴素的夸克模型所没有预测到的。在这次演讲中，我们提出了一些考虑$P_c$光生实验，旨在测试其多夸克的解释框架内的40岁的弦结图片，允许重子，四，五夸克态的统一描述。
2019-09-04 hep-ex hep-ph
Pentaquark spectroscopy: exotic Theta baryons
我们提出了一个五夸克的集体弦模型，该模型具有等边四面体的几何形状，其中四个夸克位于四个角，反夸克位于中心。非平面平衡位形是四夸克排列对称性的结果。在对奇异Theta重子谱的应用中，我们发现基态五夸克态具有角动量和宇称J（p）=1/2（-），以及0.382核磁子的小磁矩。衰减宽度被衰减产物的空间重叠所抑制。
2004-05-25 hep-ph
$QQqq\bar q$ Quark System, Compact Pentaquark, and Gauge/String Duality
对于两个轻味的情况下，我们提出了由两个重夸克和三个轻夸克组成的系统的stringy描述，目的是探索系统内的夸克组织及其作为重夸克分离函数的低Born-Oppenheimer势。我们的分析揭示了几个关键的分离相关的过程中的字符串重联，断裂和结湮灭。我们发现，在小的分离下，一个紧凑的五夸克组态对第一激发态的势有主要贡献，而当分离大于$0.1\,\text{fm}$时，反夸克-双夸克-双夸克结构出现.此外，它证明了串结湮灭的长度尺度是相同的$QQ\bar q\bar q$系统。我们还讨论了与$QQq$系统势的关系以及在重夸克极限下强子质量之间的一些关系。
2023-01-16 hep-lat hep-ph hep-th
Ground state heavy tetraquark production in heavy quark fragmentation
近年来，奇异强子（包括四夸克态和五夸克态）的研究引起了人们极大的兴趣，更多的研究正在实验和理论上进行。众所周知，在足够大的横动量下，标准重强子（介子/重子）的主要产生机制实际上是碎裂，因此对于重奇异强子的产生也提出了相同的机制。这是首次尝试在微扰QCD的首阶中研究重夸克直接碎裂成基态重四夸克。在这方面，我们将提出一个精确的解析表达式的中性隐味四夸克$(Qq\bar{Q}\bar{q})$的碎裂生产，其中包括大部分的运动学和动力学特性的过程。
2022-01-16 hep-ph
Axial vector tetraquark with S=+2
讨论了具有$ud\bar{s}\bar{s}$的轴矢量等夸克态的可能性。如果五夸克态$Θ^+(1540)$具有$(qq)_{\bar{3}}(qq)_{\bar{3}}\bar{q}$组态，则在低于或接近$Θ^+(1540)$质量的质量区域中，预期存在具有$J^P=1^+$的等序$ud\bar{s}\bar{s}$（$\vartheta^+$ -介子）态。在磁通管夸克模型中，$ud\bar{s}\bar{s}(J^{P}=1^{+})$的共振态可能出现在1.4 GeV附近，宽度为${\cal{O}}(20\sim 50)$ MeV.我们认为$\vartheta^+$ -介子是一个很好的四夸克搜索的候选者，这将在$K^+K^+π^-$衰变道中观察到。
2005-08-24 hep-ph
Spectroscopic Analysis of Singly Heavy Pentaquarks in the Symmetric 15-Plet Representation Using Phenomenological Models
本文使用唯象模型研究单重五夸克态的对称15重态构型，计算其质量谱、磁矩及强衰变通道，揭示了五夸克内部结构与夸克动力学，为LHCb等实验提供理论支持。
2024-08-23 hep-ph
From Tetraquark to Hexaquark: A Systematic Study of Heavy Exotics in the Large $N_c$ Limit
本文系统地研究了在$N_c$大极限下含有一个或$N_c-1$重夸克的多夸克奇异夸克。通过将手征孤子束缚到重介子上，可以得到正常的$N_c$ -夸克重子或奇异的$(N_c+2)$ -夸克重子。用$N_c-1$重反夸克代替重夸克，得到奇异的$(2N_c-2)$ -夸克和$2N_c$ -夸克介子.当$N_c = 3$时，它们分别是正常的三夸克重子$Qqq$，奇异的五夸克重子$Q\bar q\bar q\bar q\bar q$，四夸克二介子$\bar Q \bar Q qq$和六夸克二重子$\bar Q \bar Q \bar q \bar q\ bar q \bar q$.讨论了它们的稳定性和衰变。特别是，它表明，“重到重”的半轻子衰变描述的正常重子的Isgur-Wise形状因子。
1994-12-05 hep-ph
$P_{c\bar cs}(4459)^{0}$, $P_{c\bar c s}(4338)^0$ and mass spectrum of strange hidden-charm pentaquarks
Shanghai University（上海大学）；Huzhou College（湖州学院）
本文基于双夸克-三夸克模型，利用高斯展开法计算了奇异隐藏魅子五夸克态的质量，发现S波和P波激发态的质量范围分别为4200-4590 MeV和大于4600 MeV，并预测了最低的奇异隐藏魅子五夸克态质量。
2026-04-22 hep-ph
Pentaquarks made of light quarks and their admixture to baryons
本文延续多夸克强子研究，将基于置换群表示法的波函数构造方法应用于轻五夸克态（qqqq\bar{q}），并探讨其与重子的混合，对理解反夸克海不对称性等核子性质有重要意义。
2025-07-07 hep-ph nucl-th
Hidden-charm tetraquarks with strangeness in the chiral quark model
在描述强子、强子-强子和多夸克唯象的手征夸克模型的实标度范围和复标度范围内，系统地研究了$J^P=0^+$、$1^+$和$2^+$中的奇异隐魅四夸克$c\bar{c}s\bar{q}$ $(q=u,\,d)$.每个四夸克组态，兼容的量子数的研究，考虑到，这包括介子介子，双夸克反双夸克和K型安排的夸克与所有可能的色波函数在四体部门。在求解类薛定谔四体束缚态方程的不同数值方法中，我们使用了一种变分方法，该方法将试探波函数扩展到复范围的高斯基函数中，具有简单和灵活的特点。这个理论框架已经被用来研究不同类型的多夸克系统，如隐藏的魅力五夸克，$P^+_c$，和双魅力四夸克，$T^+_{cc}$。最近由BESIII和LHCb合作报道的$Z_{cs}$态与我们研究中的紧致四夸克态或强子分子共振态基本一致。此外，在3.8 GeV和4.6 GeV之间的质量范围内发现了几个额外的奇异共振。
2021-09-09 hep-ex hep-lat hep-ph
Exotic Hadron Spectroscopy in Heavy-Flavor Systems
Ruhr University Bochum（波鸿鲁尔大学）
本文综述了重味强子谱学中发现的各类奇特强子态，包括隐藏粲五夸克态、带电类粲偶素结构、重夸克偶素-重夸克偶素系统中的共振态、双重重四夸克态和开味四夸克态，并讨论了这些态的系统性特征。
2026-05-26 hep-ph
The string-junction picture of multiquark states: an update
我们在理论上和唯象上回顾并更新了我们（将近）40年前提出的弦结，它是对仅基于夸克-反夸克成分的强子传统分类的必要补充。在这个提议中，单强子态（虽然一般是亚稳的）与“不可约的”规范不变算符相关联，这些算符由威尔逊线组成（可视化为色通量管的弦），这些线可以终止于夸克或反夸克，也可以在结$J$或反结$\bar{J}$处湮灭成三重态。对于无结扇区（普通$q\, \bar{q}$介子和胶球），图像得到大$N$（颜色数）考虑以及晶格强耦合展开的支持。这两个都隐含着著名的OZI规则抑制了夸克-反夸克湮灭图。对于含有$J$和/或$\bar{J}$组分的强子，同样的展开支持我们的建议，包括它将OZI规则推广到抑制$J-\bar{J}$湮灭图。这样的规则意味着有结的强子是“疏介”的，因此如果它们低于衰变成与它们的结总数一样多的重子的阈值（四夸克态是两个，五夸克态是三个），那么它们的宽度就会异常狭窄。实验支持我们的说法，根据观察，窄多夸克态通常低于（远高于）相关的重子（介子）阈值，将提出。
2016-04-05 hep-ph hep-th
Hadronic molecules composed of a doubly charmed tetraquark state and a charmed meson
2019年LHCb合作组发现的$P_c(4312)$、$P_c(4440)$和$P_c(4457)$三种五夸克态，可以排列成$\bar{D}^{(\ast)}Σ_{c}^{(\ast)}$强子分子的一个完整的重夸克自旋对称多重态。在重夸克质量极限下，$Σ_{c}^{(\ast)}$重子可以与同位旋1的双粲四夸克态相关，即，$T_{\bar{c}\bar{c}}^{(\ast)}$（$T_{\bar{c}\bar{c}}^{0}$，$T_{\bar{c}\bar{c}}^{1}$，$T_{\bar{c}\bar{c}}^{2}$），通过重反夸克双夸克对称性，这表明$\bar{D}^{(\ast)}Σ_{c}^{(\ast)}$相互作用与$\bar{D}^{(\ast)}T_{\bar{c}\bar{c}}^{(\ast)}$相互作用相同，直到{重反夸克双夸克对称性}破缺。本文利用接触程有效场论对$\bar{D}^{(\ast)}T_{\bar{c}\bar{c}}^{(\ast)}$系统进行了系统的研究，证明了由双粲四夸克态和粲介子组成的强子分子的完全重夸克自旋对称多重态的存在.这是一种新的强子分子，如果被发现，可以更好地理解迄今为止发现的许多奇异强子。此外，我们还总结了由不同强子组合形成的三粲六夸克态。特别地，我们证明了$\barΩ_{ccc}{p}$体系可以通过类似于类氢原子的库…
2022-10-11 hep-ph
$Q\bar Qqqq$ Quark System, Compact Pentaquark, and Gauge/String Duality (Part II)
本文作为规范/弦对偶研究五夸克系列论文的第二篇，提出双轻味$Q\ar Qqqq$系统的弦论描述，分析不同阶玻恩-奥本海默势的对应构型，定义弦过程相关临界距离并探究广义重子顶点的意义。
2024-02-02 hep-lat hep-ph hep-th
Exotic Discoveries in Familiar Places: Theory of the Onia and Exotics
本文简要介绍了重夸克奇异强子候选者$X$、$Y$、$Z$、$P_c$，它们被认为是四夸克态和五夸克态。在简要介绍了它们的发现之后，我们概述了用来描述它们结构的各种理论图像，特别关注新的动力学双夸克图像。
2016-06-30 hep-ph nucl-th
A diquark model for the d*(2380) dibaryon resonance?
双夸克模型已经在不同程度上成功地应用于四夸克态和五夸克态，包括轻夸克和重夸克的自由度。我们讨论了这种模型的适用性轻夸克双重子，被视为三个双夸克对象。通过d*（2380）的双重子共振，我们证明了双夸克模型在轻夸克区的不适用性。
2019-06-30 hep-ph nucl-ex nucl-th
