Prof. Jia Yu dell'Istituto di Fisica delle Alte Energie dell'Accademia Cinese delle Scienze, e i suoi collaboratori, ha svelato per la prima volta alcune profonde connessioni tra due parametri fondamentali non perturbativi che caratterizzano le proprietà intrinseche dei mesoni pesanti, utili per prevedere con maggiore precisione i processi di produzione esclusiva dei mesoni pesanti. Lo studio è stato pubblicato su Lettere di revisione fisica , in seguito a uno studio pubblicato in Revisione fisica D nel 2019.

La cromodinamica quantistica (QCD) è la teoria fondamentale per descrivere l'interazione forte in natura, e il mesone pesante si riferisce a un adrone composto da un quark pesante e un antiquark leggero vincolato dalla forza forte.

Lo studio del meccanismo di produzione di adroni pesanti è un argomento importante nel campo della QCD perturbativa. Da una parte, l'ampiezza di distribuzione del cono di luce del mesone pesante (LCDA) definita nella teoria efficace dei quark pesanti (HQET) è il parametro di input di base non perturbativo, che appare ubiquitariamente nel predire i decadimenti esclusivi del mesone B, e svolge un ruolo vitale nella fisica dei sapori pesanti. D'altra parte, il teorema di fattorizzazione collineare non è riuscito ad affrontare la produzione esclusiva del mesone B e utilizza invece il mesone pesante LCDA definito in QCD, che al momento è poco vincolato.

Negli ultimi tre decenni, si credeva comunemente che questi due insiemi di LCDA del mesone B non perturbativo fossero indipendenti l'uno dall'altro.

A causa della libertà asintotica nella QCD, i fisici hanno capito che, sebbene queste due funzioni non perturbative abbiano un comportamento ultravioletto drasticamente diverso, possiedono un identico comportamento all'infrarosso.

Quindi hanno proposto un nuovo teorema di fattorizzazione per collegare insieme questi due insiemi di funzioni:il QCD LCDA del mesone B può essere espresso come una convoluzione tra l'HQET LCDA del mesone B e un coefficiente a breve distanza calcolabile perturbativamente.

Questo programma di fattorizzazione non solo aiuta a separare nettamente gli effetti fisici associati a tre importanti scale energetiche intrinseche ai processi di produzione B hard esclusivi, ma accelera la sommatoria di grandi logaritmi. Il nuovo teorema impiega anche l'HQET LCDA del mesone B come parametro di input, che è già stato ampiamente studiato in innumerevoli canali di decadimento del mesone B, in modo che si possa notevolmente migliorare l'accuratezza delle previsioni teoriche.