新華社北京6月2日電（記者張泉）宇宙大爆炸之初應該產生等量的正反物質，但為什麼我們的宇宙中卻隻有物質，原初反物質至今未被發現？這個問題困擾了科學界半個多世紀。日前，北京譜儀III國際合作組開創了一種新實驗方法，為研究物質和反物質不對稱性提供了極其靈敏的實驗探針。相關成果6月1日在國際學術期刊《自然》在線發表。

物質和反物質遵循不同的規律嗎？粒子衰變為研究正反物質不對稱性提供了重要線索：如果粒子和反粒子的衰變模式存在差異，那麼，這些差異可能是導致我們今天豐富的物質世界形成的原因。

然而，由於粒子衰變通常是由多種相互作用誘導發生的。比如一種類似質子的短壽命粒子科西超子，它的內部含有兩個重的奇異夸克和一個輕夸克，帶一個單位負電荷，其衰變過程中，既有弱作用也有強作用，如何識別是哪種作用導致正反物質衰變行為不同呢？

北京譜儀III實驗最近首次利用處於量子糾纏的正反科西超子對的級聯衰變，成功把導致正反物質不對稱的弱作用力從強作用力中分離出來。在這項研究中，科研人員充分利用正反科西超子的“自旋”信息和量子關聯，它們的“自旋”方向可以通過其“子粒子”的衰變直接測量。由於成對的正反超子級聯衰變可以把強作用力和弱作用力的貢獻分開，從而使得對正反物質不對稱性測量的敏感度顯著提高。

“北京譜儀III實驗的靈敏度遠高於之前費米實驗室的HyperCP實驗，是HyperCP實驗單事例靈敏度的1000倍。”北京譜儀III國際合作組發言人李海波研究員說。

“北京譜儀III實驗這一創新方法為探索正反物質不對稱性提供了一種全新的視角，是理解正反物質不對稱性的一個裡程碑。”中科院高能物理研究所所長王貽芳院士說。

北京譜儀III探測器是我國自主研發的大型高能物理實驗裝置。合作組成立於2008年，由來自亞洲、歐洲和美洲等17個國家80個研究機構約500名科學家組成。

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