在粒子物理标准模型中，无质量的光子（γ）传播长程的电磁相互作用，而重质量的W和Z玻色子负责传播短程的弱相互作用。精确测量多玻色子特别是三玻色子联合产生过程，是目前高能对撞机物理领域前沿热点之一，可用于探测非阿贝尔相互作用以及检验标准模型。

双W玻色子与光子这一新型的三玻色子联合产生过程的示意图

北京大学物理学院技术物理系高能物理团队冒亚军教授及李强教授课题组，利用欧洲核子研究中心（CERN）的大型强子对撞机上紧凑缪子线圈（compact muon solenoid, CMS）探测器实验所收集的13 TeV质子-质子对撞数据，以超过5倍标准偏差的统计置信度，在强子对撞机上首次观测到了双W玻色子与光子（WWγ）这一新型的三玻色子联合产生过程，并进而对希格斯与轻夸克的耦合给出了一批较强的限制性结果。

2024年3月20日，相关成果以“在13TeV质子-质子对撞中观测到WWγ产生过程以及对希格斯与光子产生过程的探测”(Observation of WWγ production and search for Hγ production in proton-proton collisions at sqrt(s) = 13 TeV)为题发表于《物理评论快报》（Physical Review Letters），并被选为编辑推荐（Editors’ suggestion）。李强课题组在CMS国际合作组提出并领导了这项工作。北京大学物理学院2017级博士研究生安莹（现为德国电子同步加速器中心DESY博士后）担当分析负责人， 北京大学物理学院2019级博士研究生关喆在CMS合作组内负责预审核及审核报告。该项工作得到了国家自然科学基金委，科技部国家重点研发计划和北京大学的大力支持。

该最新成果被《自然》（Nature）杂志的研究亮点（Nature Research Highlight）栏目进行评述报道。

大型强子对撞机（LHC）上用于观察三个基本粒子（WWγ）联合产生的 CMS 探测器

（图片来源: David Parker/SPL，引自“《自然》研究亮点”原文）

论文原文链接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.132.121901

研究亮点评述链接：https://www.nature.com/articles/d41586-024-00764-8