量子色动力学（QCD）是描述强相互作用的基本理论。它的一个基本特性是夸克囚禁：夸克-胶子总是被束缚在强子内部，无法被直接观测。光锥分布振幅（LCDAs）是描述强子结构的一个主流理论方法，在涉及大动量转移的过程中取得了巨大成功。但是LCDAs的描述基于单粒子图像，该图像在刻画不稳定强子时存在显著的系统误差。随着粒子物理实验全面进入高精度时代，实现更准确的理论计算已经成为迫切需求。
针对此需求，物理与微电子科学学院副教授程山提出采用两介子光锥分布振幅来描述重强子衰变过程中不稳定强子的QCD动力学结构，率先在高扭度水平实现了对两π介子系统的准确描述，改变了两介子分布振幅（2πDAs）研究自1998年提出 [Mdiehl, T. Gousset, B. Pire and O. Teryaev, Phys. Rev. Lett . 81, 1782 (1998)] 后长期停留在领头扭度的状况。基于高准度的2πDAs，人们可以有效分离ππ谱中共振态和非共振态贡献、准确理清共振态的宽度效应和不同分波的绝对贡献。现象学上，2πDAs是计算重介子衰变到轻介子对形状因子（B→ππ，图）的关键输入，高精度的QCD计算为通过重介子四体半轻衰变来测量Cabibbo-Kobayashi-Maskawa矩阵元|Vub|提供了理论保障，进而为解决粒子物理中备受关注的|Vub|测量疑难问题提供了新方案。
近日，相关研究成果以“QCD analysis of B→ππ form factors and |Vub| extraction from Bl4 decays”为题在粒子物理著名期刊Physical Review D (Letter)上发表。物理与微电子科学学院为该论文独立完成单位，程山为文章独立作者。
此外，近期程山团队在轻介子结构方面取得了另一项重要进展。团队基于微扰QCD理论，提出了轻介子软的横向动力学函数（iTMDs），并结合LCDAs实现了对轻介子形状因子的完整因子化描述。相关研究成果以“Shedding light on the intrinsic transversal momentum distributions of pions and kaons”为题在Physical Review D (Letter)上发表。物理与微电子科学学院博士生柴健为第一作者，程山为通讯作者。
以上研究得到了科技部重点研发计划项目、国家自然科学基金、湖南大学青年教师托举计划等项目的资助。
论文链接：
1、https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/gghb-bwfp
2、https://doi.org/10.1103/PhysRevD.111.L071902
