标题：基于贝叶斯推断的 J/ψ 产生机制研究：NRQCD 长距离矩阵元的提取与普适性检验
Unraveling the J/ψ Production Mechanism: Extraction of J/ψ NRQCD Long-Distance Matrix Elements through Bayesian Inference
本研究旨在通过层级贝叶斯推断框架提取有效的 NRQCD 长距离矩阵元，从而进一步探究 J/ψ 介子的产生机制。J/ψ 作为研究量子色动力学和强相互作用的重要重夸克偶素，其产生过程已经被研究数十年，但不同实验数据和不同运动学区域中提取出的长距离矩阵元仍存在明显差异，导致 NRQCD 框架中的矩阵元普适性假设长期存在争议。为解决这一问题，本项目整合了多个质子—质子碰撞实验中的 prompt J/ψ 微分截面数据，覆盖不同碰撞能量、快度区间和实验机构，并结合 PYTHIA 模拟不同 J/ψ 产生通道及 feed-down 贡献，构建了一个可扩展的层级贝叶斯推断流程。
初始贝叶斯模型显示，部分 NRQCD 产生通道之间存在明显参数退化，尤其是色八重态通道之间的相关性较强，说明仅依赖横截面数据难以稳定区分不同通道贡献。为提高参数稳定性和物理可解释性，修订模型引入了基于既有文献结果和理论预期的物理先验分布。结果表明，该方法显著降低了后验参数不确定性，并缓解了长期存在的通道退化问题。提取出的有效 LDME 数值整体保持稳定、为正，且具有较好的物理意义。
进一步的后验预测检验表明，修订后的贝叶斯模型在未参与拟合的数据集上仍能较好地预测实验结果，相比 PYTHIA 默认设置和部分已有模型表现出更强的泛化能力。这说明层级贝叶斯推断不仅能够提供更稳健的 LDME 提取结果，还能够同时给出参数不确定性和通道相关性信息，为检验 NRQCD 中 LDME 普适性假设提供了量化依据。该框架未来可用于事件发生器调参、探测器研究、接受度修正和系统误差建模，并可进一步扩展至电子—离子对撞机数据以及 bottomonium 等其他重夸克偶素体系研究。
此项目获得麻州科学工程大赛 (Massachusetts Science and Engineering Fair)三等奖。
