近日，被譽(yù)為“科學(xué)奧斯卡獎”的“科學(xué)突破獎”(Breakthrough Prize)2025年度獲獎名單揭曉。歐洲核子研究中心大型強(qiáng)子對撞機(jī)(LHC)上的四個大型國際合作實(shí)驗(yàn)——ATLAS、CMS、ALICE和LHCb獲頒基礎(chǔ)物理突破獎，中國科大在其中三個實(shí)驗(yàn)中作出重要貢獻(xiàn)，近50名師生作為合作組署名作者位列獲獎名單中。

中國科大粒子物理與原子核物理專業(yè)、物理電子學(xué)專業(yè)和核探測與核電子學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?guī)熒鷧⒓恿薃TLAS、CMS和ALICE三個實(shí)驗(yàn)，在探測器升級、物理分析等方面均作出了關(guān)鍵貢獻(xiàn)。

在ATLAS實(shí)驗(yàn)中，中國科大課題組在希格斯物理研究和雙玻色子精確測量等領(lǐng)域起關(guān)鍵作用，推動對電弱對稱性破缺機(jī)制和電弱理論規(guī)范結(jié)構(gòu)等方向的探索，獲得百余項(xiàng)相關(guān)測量或新物理尋找研究成果。在繆子譜儀升級和高粒度時間探測器升級等重大國際合作基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上掌握關(guān)鍵技術(shù)，并在系統(tǒng)級研制中作出重要貢獻(xiàn)。

在CMS實(shí)驗(yàn)中，中國科大課題組開展了希格斯玻色子性質(zhì)和與希格斯玻色子相關(guān)的新物理研究，包括通過雙希格斯玻色子產(chǎn)生探測希格斯自耦合與尋找超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新粒子等。目前，課題組進(jìn)行第三期運(yùn)行數(shù)據(jù)的希格斯物理與夸克膠子等離子體的特性研究，以及高亮度大型強(qiáng)子對撞機(jī)CMS探測器升級中時間精度達(dá)到50皮秒的超快定時探測器端蓋部分的研制。

在ALICE實(shí)驗(yàn)中，中國科大課題組主要利用重味夸克偶素作為探針，研究了極端情況下形成的新物質(zhì)形態(tài)——夸克膠子等離子體的特性，為夸克膠子等離子體中重味夸克偶素的新產(chǎn)生機(jī)制及其夸克解禁閉特性提供了重要證據(jù)。目前，主要開展基于ALICE實(shí)驗(yàn)第三期運(yùn)行數(shù)據(jù)的物理分析和未來ALICE3實(shí)驗(yàn)高顆粒度、高計數(shù)率、高時間分辨飛行時間探測器的技術(shù)攻關(guān)。

這是該獎歷史上第一次將重要基礎(chǔ)研究獎項(xiàng)頒發(fā)給大型國際合作組全體成員，體現(xiàn)了國際學(xué)術(shù)界對大型國際合作探索基本科學(xué)問題的充分認(rèn)可。

據(jù)了解，ATLAS和CMS合作組于2012年7月同時宣布發(fā)現(xiàn)希格斯玻色子，并持續(xù)深入研究其物理特性。ALICE實(shí)驗(yàn)專注于研究夸克-膠子等離子體，即一種宇宙大爆炸后最初幾微秒內(nèi)存在的極端高溫高密物質(zhì)形態(tài)。LHCb實(shí)驗(yàn)則致力于探索物質(zhì)與反物質(zhì)的細(xì)微差異、基本對稱性破缺現(xiàn)象，以及由重輕夸克組成的復(fù)合粒子(強(qiáng)子)的復(fù)雜能譜。通過這些極其精密的實(shí)驗(yàn)測量，LHC的四大實(shí)驗(yàn)將基礎(chǔ)物理學(xué)研究推向了前所未有的新高度。