标准模型有效场论是描述超出标准模型新物理效应的重要理论框架。研究表明，有效场论的参数空间不是任意的。假定可能存在的新物理符合量子场论的基本原理（例如幺正性，解析性和洛伦兹不变），则可通过色散定理证明有效场论的一些参数必须为正。这种通过量子场论基本原理推导出的有效场论参数限制称之为正定性。在标准模型场论中，正定性只存在于量纲为8或以上的算符系数中，而在实验中测定这些系数非常困难。因此，一般认为正定性在实验上是极难探测的。

近日，顾嘉荫青年研究员与其合作者的研究突破性地指出，对于正负电子湮灭产生双光子的过程，新物理贡献的领头阶效应出现在8维算符的系数上，而此系数受到正定性的限制。研究进一步指出双光子过程的特殊性在于正定性严格限制了标准模型与新物理效应的干涉相必须为正，因此正定性直接作用在散射截面上。因此，双光子过程提供了一个在实验上明确探测量子场论基本原理的途径。研究进一步对未来轻子对撞机上双光子过程测量的前景进行了预研。

该工作于2022年6月29日以“Unambiguously Testing Positivity at Lepton Colliders”为题发表于《物理评论快报》[Phys.Rev.Lett. 129, 011805 (2022)]。顾嘉荫青年研究员为论文的第一作者。在审稿过程中，论文的通讯作者，中国科学院高能物理研究所的张岑副研究员于2021年6月不幸去世，其后由顾嘉荫青年研究员代为完成通讯作者的工作。

论文链接： https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.011805