CMS实验作为世界上最大的粒子对撞机--大型强子对撞机（下称LHC）上四个大型实验之一，报道了一组三重态结构，这些新结构暂时命名为X(6600)、X(6900) 和 X(7100)。他们作为一种新的物质形式，被认为是全粲四夸克态家族的主要候选者。该成果发表于物理学领域的顶尖期刊《物理评论快报》（Physical Review Letter），并被编辑推荐：“在J/ψJ/ψ质量谱中呈现出三个结构，X(6900)以及另外两个分别位于6.64和7.13 GeV附近的新结构。它们符合作为径向激发态家族的一部分成员的特征。”（图1）。由易凯教授领导的南京师范大学（NNU）和清华大学（THU）CMS组的物理学家们在这项成果中发挥了主导作用。来自爱荷华大学、复旦大学、莫斯科物理技术学院以及河南师范大学的物理学家们共同参与了这一研究。
近四十年以来，人们通常认为，像质子这样的强相互作用粒子（强子）都是由两个或三个夸克组成的。但是自从2003年发现了X(3872)，科学家们就对由四个或五个夸克组成的"奇特强子"产生了浓厚的兴趣。如今，尽管人们已经发现许多这样的粒子态，但它们都涉及轻夸克（u,d,s），因此在理论模型的构建上是困难的，也让这类粒子态的亚结构成为一个值得探讨的话题。相比而言，全部由重夸克（c,b）组成的粒子态则更容易理解和解释，但直到 2020 年，LHCb实验才发现了第一个全重四夸克态的候选者--X(6900)。
CMS报告了三个这样的结构。但正如易凯教授所指出的，"早在2013年，CMS在2011年和2012年（Run I）的数据中就看到了两个低质量结构的迹象；但直到现在CMS才确切的从2016年至2018年（Run II）的数据中探测到显著信号--这是一个漫长的过程。"分析团队根据Run I的迹象设计了一种事先不看实际数据的分析Run II数据的方法，这种方法被称为“盲”分析法，它能非常有效地避免潜在的偏差--分析者可能误以为发现了自己认为应该找到的或者想找到的东西。在新数据最终揭盲后，这三个结构清晰地呈现了出来。
图 1：左图为PRL编辑推荐和简评：“在J/ψJ/ψ质量谱中呈现出三个结构，X(6900)以及另外两个分别位于6.64和7.13 GeV附近的新结构。它们符合作为径向激发态家族的一部分成员的特征。”。右图为双 J/ψ 质量分布和三个信号峰叠加在连续本底上的拟合结果，包括三个态之间的量子干涉效应。
CMS数据中衰变成一对J/ψ 粒子的三个结构显示在图1（右），其中X(6600)和X(7100)是CMS新探测到的结构。由于J/ψ粒子是粲夸克-反粲夸克的结合态，这些结构很自然地被解释为全粲四夸克态。然而，找到两个新结构并不只是单纯地增加了两个类似的结构，这可以使得我们在多个结构中寻找规律和模型，理论在预测多个粒子之间的差别时更可靠，这就意味着这组家族粒子能够与理论进行新的定量比较。
同时CMS发现这三个结构展现出一种被称为“量子干涉”的奇特现象，这要求它们具有相同的量子特性，这也揭示了这些粒子态很可能来源于同一个四夸克态家族。因此，新探测的三重态为揭示它们的性质和探索奇特强子的内部结构提供了重要的线索，也为研究强相互作用的理论--量子色动力学提供了一个新的体系。
斯坦福大学的理论物理学家Stan Brodsky回应道："这一发现开辟了双重味四夸克态的一个重要的新领域......显然，这只是一个开始-——我们预测将会发现大量的四夸克态：具有所有可能“味道”的夸克对/反夸克对束缚态"。 奥地利科学院高能物理研究所资深物理学家沃夫冈·亚当（Wolfgang Adam）作为 CMS 内部审查机构的主席密切关注着这项研究的进展，他说：“最近，奇特强子的研究引起了科学家们极大的兴趣，构成一个非常活跃的研究领域。这项成果为该领域注入了一股新的能量，并为进一步探索开辟了道路。这篇文章展示了 CMS 在这一领域的巨大潜力，它得益于探测器的出色性能，特别是μ子的重建、大数据集以及数据分析团队的不懈努力。特别值得一提的是，中国的CMS团队为CMS探测器的建设作出了重大贡献，并在此次分析中发挥了主导作用。我期待他们未来作出更多重要贡献。"
中国科学院院士 、中国LHC项目的前负责人陈和生感叹道：“祝贺中国CMS团队！自从1993年卡洛·鲁比奥（Carlo Rubbio，时任欧洲核子中心所长）将LHC项目引入中国科学院高能物理研究所（北京）30年以来，这是第一次由一个中国CMS团队主导发现新粒子，而且是意料之外的粒子。”
LHC目前正在收集更多能量为13.6 TeV 的质子-质子对撞数据，CMS 正准备对这些粒子特性进行全面的测量，包括它们的自旋-宇称、截面等。新数据也呈现出一种令人兴奋的新的可能性——CMS正在寻找全部由更重的底夸克组成的潜在奇特态。
中国CMS团队得到了中国科学院（CAS）、中国科学技术部（MoST）和中国国家自然科学基金（NSFC）的支持。南京师范大学（NNU）/清华大学（THU）CMS团队获得了NSFC资助，项目编号为11975010、12075123和12061141002，同时也得到MoST、南京师范大学科研启动项目以及清华大学自主科研项目和笃实专项资助。南京师范大学已于2023年4月从清华大学/南京师范大学联合团队的一部分成为CMS的正式成员。
