Conventional, hadronic matter consists of baryons and mesons made of three quarks and a quark–antiquark pair, respectively1,2. Here, we report the observation of a hadronic state containing four quarks in the Large Hadron Collider beauty experiment. This so-called tetraquark contains two charm quarks, a u¯ and a d¯ quark. This exotic state has a mass of approximately 3,875 MeV and manifests as a narrow peak in the mass spectrum of D0D0π+ mesons just below the D*+D0 mass threshold. The near-threshold mass together with the narrow width reveals the resonance nature of the state.

Observation of an exotic narrow doubly charmed tetraquark / R. Aaij, A.S.W. Abdelmotteleb, C.A. Beteta, F.J. Abudinen Gallego, T. Ackernley, B. Adeva, M. Adinolfi, H. Afsharnia, C. Agapopoulou, C.A. Aidala, S. Aiola, Z. Ajaltouni, S. Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, Z. Aliouche, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, S. Amato, J.L. Amey, Y. Amhis, L. An, L. Anderlini, A. Andreianov, M. Andreotti, F. Archilli, A. Artamonov, M. Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, S. Bachmann, M. Bachmayer, J.J. Back, P. Baladron Rodriguez, V. Balagura, W. Baldini, J. Baptista Leite, M. Barbetti, R.J. Barlow, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, J.M. Basels, S. Bashir, G. Bassi, B. Batsukh, A. Battig, A. Bay, A. Beck, M. Becker, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, V. Belavin, S. Belin, V. Bellee, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben-Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, H.C. Bernstein, C. Bertella, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, I. Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, L. Bian, M.S. Bieker, S. Bifani, P. Billoir, M. Birch, F.C.R. Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, M. Bj??rn, M.P. Blago, T. Blake, F. Blanc, S. Blusk, D. Bobulska, J.A. Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Boldyrev, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, J.T. Borsuk, S.A. Bouchiba, T.J.V. Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi, M.J. Bradley, S. Braun, A. Brea Rodriguez, J. Brodzicka, A. Brossa Gonzalo, D. Brundu, A. Buonaura, L. Buonincontri, A.T. Burke, C. Burr, A. Bursche, A. Butkevich, J.S. Butter, J. Buytaert, W. Byczynski, S. Cadeddu, H. Cai, R. Calabrese, L. Calefice, L. Calero Diaz, S. Cali, R. Calladine, M. Calvi, M. Calvo Gomez, P. Camargo Magalhaes, P. Campana, A.F. Compoverde Quezada, S. Capelli, L. Capriotti, A. Carbone, G. Carboni, R. Cardinale, A. Cardini, I. Carli, P. Carniti, L. Carus, K. Carvalho Akiba, A. Casais Vidal, G. Casse, M. Cattaneo, G. Cavallero, S. Celani, J. Cerasoli, D. Cervenkov, A.J. Chadwick, M.G. Chapman, M. Charles, P. Charpentier, G. Chatzikonstantinidis, C.A. Chavez Barajas, M. Chefdeville, C. Chen, S. Chen, A. Chernov, V. Chobanova, S. Cholak, M. Chrzaszcz, A. Chubykin, V. Chulikov, P. Ciambrone, M.F. Cicala, X. Cid Vidal, G. Ciezarek, P.E.L. Clarke, M. Clemencic, H.V. Cliff, J. Closier, J.L. Cobbledick, V. Coco, J.A.B. Coelho, J. Cogan, E. Cogneras, L. Cojocariu, P. Collins, T. Colombo, L. Congedo, A. Contu, N. Cooke, G. Coombs, I. Corredoira, G. Corti, C.M. Costa Sobral, B. Couturier, D.C. Craik, J. Crkovsk??, M. Cruz Torres, R. Currie, C.L. Da Silva, S. Dadabaev, L. Dai, E. Dall???occo, J. Dalseno, C. D???ambrosio, A. Danilina, P. D???argent, J.E. Davies, A. Davis, O. De Aguiar Francisco, K. De Bruyn, S. De Capua, M. De Cian, J.M. De Miranda, L. De Paula, M. De Serio, D. De Simone, P. De Simone, F. De Vellis, J.A. de Vries, C.T. Dean, F. Debernardis, D. Decamp, V. Dedu, L. Del Buono, B. Delaney, H.-. Dembinski, A. Dendek, V. Denysenko, D. Derkach, O. Deschamps, F. Desse, F. Dettori, B. Dey, A. Di Cicco, P. Di Nezza, S. Didenko, L. Dieste Maronas, H. Dijkstra, V. Dobishuk, C. Dong, A.M. Donohoe, F. Dordei, A.C. dos Reis, L. Douglas, A. Dovbnya, A.G. Downes, M.W. Dudek, L. Dufour, V. Duk, P. Durante, J.M. Durham, D. Dutta, A. Dziurda, A. Dzyuba, S. Easo, U. Egede, V. Egorychev, S. Eidelman, S. Eisenhardt, S. Ek-In, L. Eklund, S. Ely, A. Ene, E. Epple, S. Escher, J. Eschle, S. Esen, T. Evans, A. Falabella, J. Fan, Y. Fan, B. Fang, S. Farry, D. Fazzini, M. F??o, A. Fernandez Prieto, A.D. Fernez, F. Ferrari, L. Ferreira Lopes, F. Ferreira Rodrigues, S. Ferreres Sole, M. Ferrillo, M. Ferro-Luzzi, S. Filippov, R.A. Fini, M. Fiorini, M. Firlej, K.M. Fischer, D.S. Fitzgerald, C. Fitzpatrick, T. Fiutowski, A. Fkiaras, F. Fleuret, M. Fontana, F. Fontanelli, R. Forty, D. Foulds-Holt, V. Franco Lima, M. Franco Sevilla, M. Frank, E. Franzoso, G. Frau, C. Frei, D.A. Friday, J. Fu, Q. Fuehring, E. Gabriel, G. Galati, A. Gallas Torreira, D. Galli, S. Gambetta, Y. Gan, M. Gandelman, P. Gandini, Y. Gao, M. Garau, L.M. Garcia Martin, P. Garcia Moreno, J.G. Pardi??as, B. Garcia Plana, F.A. Garcia Rosales, L. Garrido, C. Gaspar, R.E. Geertsema, D. Gerick, L.L. Gerken, E. Gersabeck, M. Gersabeck, T. Gershon, D. Gerstel, L. Giambastiani, V. Gibson, H.K. Giemza, A.L. Gilman, M. Giovannetti, A. Giovent??, P. Gironella Gironell, L. Giubega, C. Giugliano, K. Gizdov, E.L. Gkougkousis, V.V. Gligorov, C. G??bel, E. Golobardes, D. Golubkov, A. Golutvin, A. Gomes, S. Gomez Fernandez, F. Goncalves Abrantes, M. Goncerz, G. Gong, P. Gorbounov, I.V. Gorelov, C. Gotti, E. Govorkova, J.P. Grabowski, T. Grammatico, L.A. Granado Cardoso, E. Graug??s, E. Graverini, G. Graziani, A. Grecu, L.M. Greeven, N.A. Grieser, L. Grillo, S. Gromov, B.R. Gruberg Cazon, C. Gu, M. Guarise, M. Guittiere, P.A. G??nther, E. Gushchin, A. Guth, Y. Guz, T. Gys, T. Hadavizadeh, G. Haefeli, C. Haen, J. Haimberger, T. Halewood-leagas, P.M. Hamilton, J.P. Hammerich, Q. Han, X. Han, T.H. Hancock, E.B. Hansen, S. Hansmann-Menzemer, N. Harnew, T. Harrison, C. Hasse, M. Hatch, J. He, M. Hecker, K. Heijhoff, K. Heinicke, A.M. Hennequin, K. Hennessy, L. Henry, J. Heuel, A. Hicheur, D. Hill, M. Hilton, S.E. Hollitt, R. Hou, Y. Hou, J. Hu, J. Hu, W. Hu, X. Hu, W. Huang, X. Huang, W. Hulsbergen, R.J. Hunter, M. Hushchyn, D. Hutchcroft, D. Hynds, P. Ibis, M. Idzik, D. Ilin, P. Ilten, A. Inglessi, A. Ishteev, K. Ivshin, R. Jacobsson, H. Jage, S. Jakobsen, E. Jans, B.K. Jashal, A. Jawahery, V. Jevtic, F. Jiang, M. John, D. Johnson, C.R. Jones, T.P. Jones, B. Jost, N. Jurik, S.H. Kalavan Kadavath, S. Kandybei, Y. Kang, M. Karacson, M. Karpov, F. Keizer, D.M. Keller, M. Kenzie, T. Ketel, B. Khanji, A. Kharisova, S. Kholodenko, T. Kirn, V.S. Kirsebom, O. Kitouni, S. Klaver, N. Kleijne, K. Klimaszewski, M.R. Kmiec, S. Koliiev, A. Kondybayeva, A. Konoplyannikov, P. Kopciewicz, R. Kopecna, P. Koppenburg, M. Korolev, I. Kostiuk, O. Kot, S. Kotriakhova, P. Kravchenko, L. Kravchuk, R.D. Krawczyk, M. Kreps, F. Kress, S. Kretzschmar, P. Krokovny, W. Krupa, W. Krzemien, M. Kucharczyk, V. Kudryavtsev, H.S. Kuindersma, G.J. Kunde, T. Kvaratskheliya, D. Lacarrere, G. Lafferty, A. Lai, A. Lampis, D. Lancierini, J.J. Lane, R. Lane, G. Lanfranchi, C. Langenbruch, J. Langer, O. Lantwin, T. Latham, F. Lazzari, R. Le Gac, S.H. Lee, R. Lef??vre, A. Leflat, S. Legotin, O. Leroy, T. Lesiak, B. Leverington, H. Li, P. Li, S. Li, Y. Li, Z. Li, X. Liang, T. Lin, R. Lindner, V. Lisovskyi, R. Litvinov, G. Liu, H. Liu, Q. Liu, S. Liu, A. Lobo Salvia, A. Loi, J. Lomba Castro, I. Longstaff, J.H. Lopes, S. Lopez Solino, G.H. Lovell, Y. Lu, C. Lucarelli, D. Lucchesi, S. Luchuk, M. Lucio Martinez, V. Lukashenko, Y. Luo, A. Lupato, E. Luppi, O. Lupton, A. Lusiani, X. Lyu, L. Ma, R. Ma, S. Maccolini, F. Machefert, F. Maciuc, V. Macko, P. Mackowiak, S. Maddrell-Mander, O. Madejczyk, L.R. Madhan Mohan, O. Maev, A. Maevskiy, D. Maisuzenko, M.W. Majewski, J.J. Malczewski, S. Malde, B. Malecki, A. Malinin, T. Maltsev, H. Malygina, G. Manca, G. Mancinelli, D. Manuzzi, D. Marangotto, J. Maratas, J.F. Marchand, U. Marconi, S. Mariani, C. Marin Benito, M. Marinangeli, J. Marks, A.M. Marshall, P.J. Marshall, G. Martelli, G. Martellotti, L. Martinazzoli, M. Martinelli, D. Martinez Santos, F. Martinz Vidal, A. Massafferri, M. Materok, R. Matev, A. Mathad, V. Matiunin, C. Matteuzzi, K.R. Mattioli, A. Mauri, E. Maurice, J. Mauricio, M. Mazurek, M. Mccann, L. Mcconnell, T.H. Mcgrath, N.T. Mchugh, A. Mcnab, R. Mcnulty, J.V. Mead, B. Meadows, G. Meier, N. Meinert, D. Melnychuk, S. Meloni, M. Merk, A. Merli, L. Meyer Garcia, M. Mikhasenko, D.A. Milanes, E. Millard, M. Milovanovic, M.-. Minard, A. Minotti, L. Minzoni, S.E. Mitchell, B. Mitreska, D.S. Mitzel, A. M??dden, R.A. Mohammed, R.D. Moise, S. Mokhnenko, T. Momb??cher, I.A. Monroy, S. Monteil, M. Morandin, G. Morello, M.J. Morello, J. Moron, A.B. Morris, A.G. Morris, R. Mountain, H. Mu, F. Muheim, M. Mulder, D. M??ller, K. M??ller, C.H. Murphy, D. Murray, P. Muzzetto, P. Naik, T. Nakada, R. Nandakumar, T. Nanut, I. Nasteva, M. Needham, I. Neri, N. Neri, S. Neubert, N. Neufeld, R. Newcombe, E.M. Niel, S. Nieswand, N. Nikitin, N.S. Nolte, C. Normand, C. Nunez, A. Oblakowska-Mucha, V. Obraztsov, T. Oeser, D.P. O???hanlon, S. Okamura, R. Oldeman, F. Oliva, M.E. Olivares, C.J.G. Onderwater, R.H. O???neil, J.M. Otalora Goicochea, T. Ovsiannikova, P. Owen, A. Oyanguren, K.O. Padeken, B. Pagare, P.R. Pais, T. Pajero, A. Palano, M. Palutan, Y. Pan, G. Panshin, A. Papanestis, M. Pappagallo, L.L. Pappalardo, C. Pappenheimer, W. Parker, C. Parkes, B. Passalacqua, G. Passaleva, A. Pastore, M. Patel, C. Patrignani, C.J. Pawley, A. Pearce, A. Pellegrino, M. Pepe Altarelli, S. Perazzini, D. Pereima, A. Periero Castro, P. Perret, M. Petric, K. Petridis, A. Petrolini, A. Petrov, S. Petrucci, M. Petruzzo, T.T.H. Pham, L. Pica, M. Piccini, B. Pietrzyk, G. Pietrzyk, M. Pili, D. Pinci, F. Pisani, M. Pizzichemi, P.K. Resmi, V. Placinta, J. Plews, M. Plo Casasus, F. Polci, M. Poli Lener, M. Poliakova, A. Poluektov, N. Polukhina, I. Polyakov, E. Polycarpo, S. Ponce, D. Popov, S. Popov, S. Poslavskii, K. Prasanth, L. Promberger, C. Prouve, V. Pugatch, V. Puill, H. Pullen, G. Punzi, H. Qi, W. Qian, J. Qin, N. Qin, R. Quagliani, B. Quintana, N.V. Raab, R.I. Rabadan Trejo, B. Rachwal, J.H. Rademacker, M. Rama, M. Ramos Pernas, M.S. Rangel, F. Ratnikov, G. Raven, M. Reboud, F. Redi, F. Reiss, C. Remon Alepuz, Z. Ren, V. Renaudin, R. Ribatti, S. Ricciardi, K. Rinnert, P. Robbe, G. Robertson, A.B. Rodrigues, E. Rodrigues, J.A. Rodriguez Lopez, E.R.R. Rodriguez Rodriguez, A. Rollings, P. Roloff, V. Romanovskiy, M. Romero Lamas, A. Romero Vidal, J.D. Roth, M. Rotondo, M.S. Rudolph, T. Ruf, R.A. Ruiz Fernandez, J. Ruiz Vidal, A. Ryzhikov, J. Ryzka, J.J. Saborido Silva, N. Sagidova, N. Sahoo, B. Saitta, M. Salomoni, C. Sanchez Gras, R. Santacesaria, C. Santamarina Rios, M. Santimaria, E. Santovetti, D. Saranin, G. Sarpis, M. Sarpis, A. Sarti, C. Satriano, A. Satta, M. Saur, D. Savrina, H. Sazak, L.G. Scantlebury Smead, A. Scarabotto, S. Schael, S. Scherl, M. Schiller, H. Schindler, M. Schmelling, B. Schmidt, S. Schmitt, O. Schneider, A. Schopper, M. Schubiger, S. Schulte, M.H. Schune, R. Schwemmer, B. Sciascia, S. Sellam, A. Semennikov, M. Senghi Soares, A. Sergi, N. Serra, L. Sestini, A. Seuthe, Y. Shang, D.M. Shangase, M. Shapkin, I. Shchemerov, L. Shchutska, T. Shears, L. Shekhtman, Z. Shen, V. Shevchenko, E.B. Shields, Y. Shimizu, E. Shmanin, J.D. Shupperd, B.G. Siddi, R. Silva Coutinho, G. Simi, S. Simone, N. Skidmore, T. Skwarnicki, M.W. Slater, I. Slazyk, J.C. Smallwood, J.G. Smeaton, A. Smetkina, E. Smith, M. Smith, A. Snoch, M. Soares, L. Soares Lavra, M.D. Sokoloff, F.J.P. Soler, A. Solovev, I. Solovyev, F.L. Souza De Almeida, B. Souza De Paula, B. Spaan, E. Spadaro Norella, P. Spradlin, F. Stagni, M. Stahl, S. Stahl, S. Stanislaus, O. Steinkamp, O. Stenyakin, H. Stevens, S. Stone, M. Straticiuc, D. Strekalina, F. Suljik, J. Sun, L. Sun, Y. Sun, P. Svihra, P.N. Swallow, K. Swientek, A. Szabelski, T. Szumlak, M. Szymanski, S. Taneja, A.R. Tanner, M.D. Tat, A. Terentev, F. Teubert, E. Thomas, D.J.D. Thompson, K.A. Thomson, V. Tisserand, S. T???jampens, M. Tobin, L. Tomassetti, X. Tong, D. Torres Machado, D.Y. Tou, E. Trifonova, C. Trippl, G. Tuci, A. Tully, N. Tuning, A. Ukleja, D.J. Unverzagt, E. Ursov, A. Usachov, A. Ustyuzhanin, U. Uwer, A. Vagner, V. Vagnoni, A. Valassi, G. Valenti, N. Vallus Canudas, M. van Beuzekom, M. Van Dijk, E. van Herwijnen, C.B. Van Hulse, M. van Veghel, R. Vazquez Gomez, P. Vazquez Regueiro, C. V??zquez Sierra, S. Vecchi, J.J. Velthuis, M. Veltri, A. Venkateswaran, M. Veronesi, M. Vesterinen, D. Vieira, M. Vieites Diaz, H. Viemann, X. Vilasis-Cardona, E. Vilella Figueras, A. Villa, P. Vincent, F.C. Volle, D. Vom Bruch, A. Vorobyev, V. Vorobyev, N. Voropaev, K. Vos, R. Waldi, J. Walsh, C. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, J. Wang, M. Wang, R. Wang, Y. Wang, Z. Wang, Z. Wang, Z. Wang, J.A. Ward, N.K. Watson, S.G. Weber, D. Websdale, C. Weisser, B.D.C. Westhenry, D.J. White, M. Whitehead, A.R. Wiederhold, D. Wiedner, G. Wilkinson, M. Wilkinson, I. Williams, M. Williams, M.R.J. Williams, F.F. Wilson, W. Wislicki, M. Witek, L. Witola, G. Wormser, S.A. Wotton, H. Wu, K. Wyllie, Z. Xiang, D. Xiao, Y. Xie, A. Xu, J. Xu, L. Xu, M. Xu, Q. Xu, Z. Xu, Z. Xu, D. Yang, S. Yang, Y. Yang, Z. Yang, Z. Yang, Y. Yao, L.E. Yeomans, H. Yin, J. Yu, X. Yuan, O. Yushchenko, E. Zaffaroni, M. Zavertyaev, M. Zdybal, O. Zenaiev, M. Zeng, D. Zhang, L. Zhang, S. Zhang, S. Zhang, Y. Zhang, Y. Zhang, A. Zharkova, A. Zhelezov, Y. Zheng, T. Zhou, X. Zhou, Y. Zhou, V. Zhovkovska, X. Zhu, X. Zhu, Z. Zhu, V. Zhukov, J.B. Zonneveld, Q. Zou, S. Zucchelli, D. Zuliani, G. Zunica. - In: NATURE PHYSICS. - ISSN 1745-2481. - 18:7(2022 Jun 16), pp. 751-754. [10.1038/s41567-022-01614-y]

Observation of an exotic narrow doubly charmed tetraquark

J. Fu;D. Marangotto;A. Merli;N. Neri;M. Petruzzo;E. Spadaro Norella;
2022

Abstract

Conventional, hadronic matter consists of baryons and mesons made of three quarks and a quark–antiquark pair, respectively1,2. Here, we report the observation of a hadronic state containing four quarks in the Large Hadron Collider beauty experiment. This so-called tetraquark contains two charm quarks, a u¯ and a d¯ quark. This exotic state has a mass of approximately 3,875 MeV and manifests as a narrow peak in the mass spectrum of D0D0π+ mesons just below the D*+D0 mass threshold. The near-threshold mass together with the narrow width reveals the resonance nature of the state.
Settore FIS/01 - Fisica Sperimentale
Settore FIS/04 - Fisica Nucleare e Subnucleare
16-giu-2022
Article (author)
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
s41567-022-01614-y.pdf

accesso aperto

Tipologia: Publisher's version/PDF
Dimensione 1.97 MB
Formato Adobe PDF
1.97 MB Adobe PDF Visualizza/Apri
Pubblicazioni consigliate

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/2434/1024674
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 153
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? 84
social impact