理化学研究所（理研）と京都大学，大阪大学の研究グループ「HAL QCD Collaboration」は，スーパーコンピューターを用いた大規模数値シミュレーションにより，「クォーク」4個から成る新粒子と考えられていた「Zc（3900）」が，クォークの組み替えにより引き起こされる現象，すなわち「しきい値効果」であり，新粒子とは呼べないことを明らかにした（ニュースリリース）。

クォークは，物質の基本構成要素となる素粒子。これまで，クォークが2個でできた中間子や，3個でできたバリオンが実験で観測されている。また，近年の加速器実験では，クォーク4個でできたテトラクォークや5個でできたペンタクォークといった新しいクォーク多体系の候補が発見されている。

中でもZc（3900）は，クォーク4個からなる新粒子として，国内外の実験施設で相次いで報告されているテトラクォークの代表格。このテトラクォークは，最終的に2個の中間子（中間子ペア）に崩壊して観測される。

今回，研究グループは，このZc（3900）の正体を明らかにするために，クォークの基礎理論である「量子色力学」に基づいて，4個のクォークがどのように構成されるかについて，大規模数値シミュレーションを行なった。さらに，シミュレーションで得られた中間子ペアの間の相互作用を用いて，「散乱理論」による計算を実行した。

その結果，Zc（3900）は新粒子ではなく，崩壊先の中間子ペアが互いに入れ替わること（遷移）によるしきい値効果であることが明らかになった。

この研究により，量子色力学に基づいた数値シミュレーションを行なうことで，3個より多いクォークからなる新奇なクォーク多体系の性質を解明する理論的道筋がついた。これにより，素粒子物理学・原子核物理学の理論研究が大きく進展するとしている。