The Semileptonic B Frontier: LHC, B-factories, Lattice QCD & the Hunt for Precision
INFN, Sezione di Bari(意大利国家核物理研究所巴里分部);Laboratori Nazionali di Frascati(弗拉斯卡蒂国家实验室);PRISMA ++ Cluster of Excellence & Mainz Institute for Theoretical Physics, Johannes Gutenberg University(约翰内斯·古腾堡大学);ICCUB, Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);Department of Physics and Astronomy, University of Manchester(曼彻斯特大学);Aix Marseille Univ, CNRS/IN2P3, CPPM(艾克斯-马赛大学);Dipartimento di Fisica e Astronomia Galileo Galilei & INFN, Università di Padova(帕多瓦大学);Dipartimento di Fisica & INFN, Università di Torino(都灵大学);INFN, Sezione di Roma Tre(意大利国家核物理研究所罗马第三大学分部)
本综述总结了半轻B物理前沿研讨会的成果,整合了Belle、Belle II、LHCb的实验测量与Lattice QCD等理论输入,探讨了半轻B衰变进展,强调了新型可观测量与拟合技术的意义。
2026-10-15 hep-ph
Testing Lepton Flavor Universality at Future $Z$ Factories
轻子味普适性(LFU)作为标准模型(SM)的假设原理之一,必须得到尽可能高精度的检验,才能全面考察违反这一原理的物理。在未来的$Z$对撞机上运行的$Z$工厂,如CEPC或FCC- $ee$,提供了一个很好的机会来执行这一任务,因为在$Z$极点的$b$ -强子的大统计和高重建效率。在本文中,我们提出了一个系统的研究,在未来的$Z$工厂的LFU测试。目标有三个方面。首先,我们研究了测量$b\to c τν$,$i.e.$,$R_{J/ψ}$,$R_{D_s}$,$R_{D_s^\ast}$和$R_{Λ_c}$的LFU破坏观测量的灵敏度,其中$τ$是μ子衰变的。为此,我们提出了基于轨迹信息的事件重构策略。其次,我们探讨了灵敏度对检测器性能的鲁棒性及其潜在的改进与事件形状的消息或超越$b$ -强子衰变。绘制了分析灵敏度随探测器跟踪分辨率和软光子可探测性的变化的图片,并研究了Fox-Wolfram矩对相关风味事件测量的影响。最后,我们结合$b\to c τν$的LFU测试以及$b\to s τ^+τ^-$和$b\to s \barν ν$的测量,解释了SM有效场理论中的投影灵敏度。我们表明,LFU违反的能量标度的限制可以推到$\sim \mathcal{O} (10)$ ~TeV的$\lesssim \mathcal O(1)$威尔逊系数在Tera- $Z$。
2022-12-05 hep-ex hep-ph
Light Higgses and Dark Matter at Bottom and Charm Factories
无论是暗物质还是希格斯扇区中的标量粒子,都不能被排除在底层和魅力工厂所能获得的能量之外。在暗物质的研究中,最好的大型强子对撞机研究中,暗物质质量的误差是$\sim 4$ GeV。对于轻暗物质,这可能代表100%(或更多)的误差。在希格斯粒子的搜寻中,一个轻的单态希格斯粒子的存在会使LHC希格斯粒子的搜寻变得困难,如果不是不可能的话。如果暗物质或希格斯标量是轻的,它将{ \it需要}一台低能机器来精确地确定耦合。我们审查的模型,发现和速率期望这些新的粒子搜索在底部和魅力工厂的模式。我们还讨论了底部的新运行选项和与这些搜索相关的魅力工厂。
2007-12-04 hep-ex hep-ph
Long-lived light neutralinos at future $Z-$factories
未来的轻子对撞机,如CEPC和FCC-ee,将作为高亮度的$Z-$玻色子工厂运行,这为研究与Z玻色子耦合的长寿命粒子提供了一个独特的机会。为了证明这一特殊的优势,在这项工作中,我们考虑一个基准的物理场景中,长寿命的最轻的中性伴子对$(\tildeχ_1^0\tildeχ_1^0)$产生的$Z-$衰变的背景下的R宇称违反超对称性。我们的分析表明,当假设BR $(Z\rightarrow \tildeχ_1^0\tildeχ_1^0) = 10^{-3}$和$m_{\tildeχ_1^0} \sim 40$ GeV时,模型参数$λ'_{112} / m^2_{\tilde{f}}$可以低至$\sim 1.5 \times 10^{-14}$($3.9 \times 10^{-14}$)GeV $^{-2}$,在FCC ee(CEPC),质心能量为$\sqrt{s} = 91.2$ GeV,积分光度为150(16)ab $^{-1}$。这些极限超过了HL-LHC的ATLAS实验和拟议的LHC远探测器实验(AL 3X,CODEX-b,FASER和MATHUSLA)的预期灵敏度。
2020-06-10 hep-ph
Signatures of gaugino mass non-universality in cascade Higgs production at the LHC
超对称级联,包括电荷伴子和中性伴子在不同的阶段,有助于在大型强子对撞机的希格斯生产的重要方式。我们探索这种级联的性质,完全放松了高吉诺群众的普遍性。结果发现,从普适的高吉诺质量的情况下的偏差将反映在相对生产率最轻的希格斯和带电的希格斯,两个扩展的希格斯部门的特征粒子。
2008-06-14 hep-ph
Higgs factories
在过去的二十年里,高能物理学界一直在积极讨论和发展一些后LHC对撞机项目;然而,由于高成本和后LHC物理场景的不确定性,它们都没有被批准。人们对0.1-1 TeV质量范围内丰富的新物理学寄予厚望:希格斯玻色子(一个或几个)、超对称性,或者来自暗物质家族的新粒子。人们普遍认为,在LHC中发现的新物理学的详细研究的最佳机器将是能量前沿的线性e+e对撞机。物理学家们屏住呼吸等待LHC的结果。2012年夏天,两个大型强子对撞机探测器ATLAS和CMS宣布发现了一个质量为126 GeV的希格斯玻色子玻色子,(仍然)没有其他东西。在低于1 TeV的区域没有新的物理学改变了后LHC对撞机的研发优先事项,并引发了一系列关于126 GeV希格斯玻色子精确研究的项目提案,可能会进一步升级到更高的能量。本文件概述了这些项目;它主要是根据在普罗特维诺本次研讨会前几天在FNAL举行的关于希格斯工厂的第一次研讨会上提出的报告。
2013-07-15 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
Tests of Lepton Flavour Universality with $b \rightarrow s\ell \ell$ transitions at LHCb
半轻子$b \rightarrow s\ell \ell$过程是对新物理现象的一个很好的探索:新粒子对环的贡献可以影响分支分数和角分布,并且与不同轻子族有不同的耦合,从而违反轻子味普适性。最近从LHCb实验的结果进行了审查。
2017-08-08 hep-ex hep-ph
Probing the Electroweak Phase Transition with Higgs Factories and Gravitational Waves
自从希格斯玻色子被发现以来,理解电弱对称性破缺及其伴随的电弱相变的本质已成为粒子物理学中最紧迫的问题。解决这个问题是实验研究的优先事项。来自大型强子对撞机和未来基于轻子对撞机的希格斯工厂的数据可能会揭示与希格斯玻色子耦合的新物理学,它可以诱导电弱相变成为一阶。这样的相变产生了引力波的随机背景,这可能被天基引力波干涉仪探测到。本文综述了几类电弱相变为强一级的模型。我们确定的观测值,将提供这些模型的证据在大型强子对撞机和下一代轻子对撞机,我们评估是否可以检测到相应的引力波信号的eLISA。我们发现大多数一级电弱相变模型都可以被Higgs工厂中Higgs耦合的精确测量所覆盖。我们还绘制了eLISA探测引力波的模型空间。
2017-05-15 astro-ph.CO hep-ph
Physics of Higgs Factories
我们概述了独特的作用的μ子对撞机作为希格斯玻色子共振生产的$s$通道中的希格斯工厂。物理实例包括:希格斯质量和总宽度的精确测量,以及由此产生的区分不同模型的类SM希格斯玻色子的能力,例如区分轻SM希格斯玻色子和MSSM的轻希格斯玻色子;通过$h\to \tautau$衰变模式确定自旋和耦合;通过能量扫描区分两个近简并的重希格斯玻色子玻色子;以及探索一般扩展希格斯扇区的能力,可能与CP违反耦合。μ子对撞机希格斯工厂可以进行测量,这将是对LHC和LC希格斯研究的高度补充;它可能在充分理解希格斯部门方面发挥非常关键的作用。
2001-10-25 hep-ph
Lepton Flavour Universality tests in electroweak penguin decays at LHCb
标准模型中的电弱规范玻色子与轻子的耦合是味普适的。SM的扩展不一定具有此属性。罕见的重味衰变被抑制在SM和新的粒子可能会给这些过程做出相当大的贡献,因此,他们的精确研究允许轻子味普适性的敏感测试。特别令人感兴趣的是在LHCb实验中很容易获得的罕见的b到sll衰变。本文讨论了LHCb最近在稀有b到sll衰变中关于轻子味普适性的结果。
2021-02-27 hep-ex hep-ph
Dark axion portal at $Z$ boson factories
Center for Theoretical Physics of the Universe, Institute for Basic Science (IBS)(宇宙理论物理中心,基础科学研究院)
本文研究了通过光子和暗光子耦合将轴子类粒子与标准模型连接的暗轴子通道,探讨其在LEP、FCC-ee及LHC等实验中的现象学影响,特别是通过半可见位移衰变探测暗轴子的前景。
2026-11-02 hep-ph
Lepton Flavor Universality tests in $b\to s\ell^+\ell^-$ decays at LHCb
标准模型的电弱部分包含了三代带电轻子$\ell^-\in\{e^-,μ^-,τ^-\}$,除了它们与希格斯玻色子的汤川耦合决定了它们的质量之外,它们都是彼此的精确复制品。Yukawas,因此,质量,没有预测,但在理论中的参数。形式主义的一个基本原则,即轻子普适性,是所有三代之间与电弱规范玻色子$\{γ, Z, W^-\}$的耦合相等,并且基本上经受住了时间的考验。然而,最近对$B$衰变的精确测试对轻子味普适性提出了严峻的挑战,可能指向超越标准模型的新物理学。在这项工作中,我们总结了最新的LHCb结果的轻子味普适性测试在$b\to s\ell^-\ell^+$电弱企鹅部门,并提到进一步的前景与升级的LHCb探测器。
2018-11-30 hep-ex hep-ph
Looking forward to test the KOTO anomaly with FASER
在LHC中寻找轻和长寿命粒子的工作将在未来几年得到加强,新的FASER实验将发挥重要作用。在这项研究中,我们将讨论如何FASER可以独立探测在K介子工厂的新物理搜索相关的情况。我们把重点放在最近观察到的三个异常事件的KOTO实验中提出的解释。FASER的基线精确地对应于建议的寿命解决方案的异常,避免了NA62的收费K介子的界限。因此,实验可以在运行的前几周内开始约束相关模型。在某些情况下,它可以确认一个可能的发现,在LHC运行3期间,FASER中有多达10000个壮观的高能事件。FASER和K介子工厂,采用FASER的能力来研究双光子签名之间的进一步互补性,说明了模型与轴子类粒子占主导地位耦合到$SU(2)_W$规范玻色子。
2020-12-02 hep-ph
Signature of 2HDM at Higgs Factories
本文给出了在Higgs工厂中对双Higgs二重态模型(2 HDM)中过程$e^+ e^- \to Z ϕ$($ϕ=h^0,H^0$)的单圈全修正,包括弱修正和QED修正。直到$O(α_{em})$级别,通过使用FeynArts/FormCalc软件包来评估虚拟校正。利用费曼图计算(FDC)软件包计算了实际发射修正,并利用电子的结构函数对共线发散进行了正则化,分别利用FeynArts/FormCalc和FDC软件包研究了标准模型(SM)和2 HDM中的实际发射修正。规范的依赖性所产生的归一化混合角被删除,通过使用捏技术。在考虑到实验的限制,从目前的大型强子对撞机的数据,我们提出了四个有趣的基准方案,为未来的对撞机。通过使用这些基准场景,我们评估了$Δσ(e^+ e^- \to Z ϕ)$与它们的SM值的偏差。我们还研究了希格斯玻色子衰变$ϕ\to b\bar{b}$和$ϕ\to τ^+τ^-$,这可以有很大的电弱(EW)的贡献,从三重希格斯耦合,这是不存在的SM。结果发现,对于这些基准方案,EW和实际的排放修正是相当大的,可以测量在未来的$e^+ e^-$对撞机,如ILC,CLIC,和CEPC。
2021-04-15 hep-ph
A novel phenomenological approach to total charm cross section measurements at the LHC
针对LHC实验中粲夸克碎裂非普适性,提出一种数据驱动的外推方法,首次完整考虑该效应,将$D^0$产生测量外推至总粲夸克截面,得到$8.43^{+1.05}_{-1.16}$ mb,与NNLO QCD预言吻合。
2023-11-13 hep-ph
A novel phenomenological approach to total charm cross-section measurements at the LHC
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器研究所);Eötvös Loránd University(厄特沃什·罗兰大学);Universität Hamburg(汉堡大学)
本文提出了一种数据驱动方法,通过ddFONLL函数考虑charm碎片化非普遍性,提高了总charm截面测量精度,并与NNLO QCD预测一致。
2026-05-14 hep-ph
Lepton Flavour Universality tests in $b \to c l ν$ decays at LHCb
本文报告了LHCb在 $b \ o c l \ u$ 衰变中对轻子味道普适性的两项最新检验,旨在验证τ轻子衰变率是否异常增强,从而为可能存在的新物理提供实验证据。
2023-08-23 hep-ex hep-ph
Lepton Flavour Universality tests and Lepton Flavour Violation searches at LHCb
本文综述了 LHCb 合作组在 $b\to s\ell\ell$ 和 $b\to c\ellν$ 衰变中发现偏离轻子味普适性的迹象,以及对轻子味破坏过程的搜寻与未来升级前景。
2021-11-22 hep-ex hep-ph
Confronting lepton flavor universality violation in B decays with high-$p_T$ tau lepton searches at LHC
我们面对的迹象轻子味普适性(LFU)违反观察到的半τ介子$B$介子衰变与新物理(NP)的搜索使用高$p_T$ τ轻子在大型强子对撞机。使用有效场论的参数,我们关联可能的非标准的贡献,半τ子带电电流与$τ^+ τ^-$签名在高能强子对撞机。几个有代表性的标准模型扩展提出来解释的异常进行了详细的检查:(i)弱三重色中性矢量共振,(ii)第二希格斯偶极子和(iii)标量或(iv)矢量leptoquark。我们发现,在一般情况下,$τ^+ τ^-$搜索对LFU异常的NP解释构成了严重的挑战。重铸现有的8 TeV和13 TeV的LHC分析,严格的限制设置在所有考虑的简化模型。未来的预测的$τ^+ τ^-$的限制,以及在更精细的模型解释他们的警告进行了讨论。
2016-09-22 hep-ex hep-ph
Studying Gaugino Mass Unification at the LHC
我们开始了一个系统的研究如何高根质量统一可以探测在欧洲核子研究中心大型强子对撞机(LHC)在一个准模型独立的方式。作为第一步,在这个方向上,我们把注意力集中在理论上动机良好的海市蜃楼模式的高吉诺群众,一个单参数家庭的模型,其中普遍(高尺度)高吉诺群众是一个限制的情况。我们改进了以前的方法,定义一个解析表达式的度量签名空间,并使用它来研究一个参数的偏差,从普适性的高吉诺部门,随机化在其他软超临界参数。我们提出了三个观测量的合奏针对的物理学的高吉诺部门,允许确定这一非普适性参数,而无需重建个人的质量本征值或软超光速打破高吉诺质量本身。在这个受控的环境中,我们发现,大约80%的超对称参数空间将产生一个模型,我们的方法将检测非普适性的高吉诺质量部门在10%的水平与积分亮度的顺序为10个逆femptobarns。我们讨论的策略,改进的方法,并在处理LHC的实际实验情况下,增加更多的现实主义。
2009-01-08 hep-ph
Signal for a light singlet scalar at the LHC
在一般的希格斯门模型中,额外的中性标量$S$可以与标准模型希格斯玻色子$H$混合。我们进行了探索性的研究,重点是在大型强子对撞机(LHC)上直接寻找这样一个轻单态$S$。经过对SM背景的仔细研究,我们发现$pp\rightarrow t\bar{t}S$和$S\rightarrow b\bar{b}$的过程可以用来研究质量在$20<M_S<100$ GeV范围内的$S$,这在LHC上还没有得到很好的研究。信号显著性在几个$\mbox{ab}^{-1}$左右的光度下变得有意义。同时,我们还研究了在未来的100 TeV $pp$对撞机、$Z$和Higgs工厂中寻找光标量的前景。在相似的光度下,当前LEP对$S$和$H$之间混合的限制可以提高至少一个或两个数量级。
2018-03-16 hep-ph
Neutrino Nonstandard Interactions and Lepton Flavor Universality violation at SND@LHC via charm production
本文通过粲介子和粲重子衰变约束涉及粲夸克的中微子非标准相互作用威尔逊系数,进而研究其在SND@LHC粲产生中微子散射过程中的效应及轻子普适性破坏。
2025-01-02 hep-ex hep-ph
New physics implication of Higgs precision measurements
研究希格斯玻色子的性质是探索标准模型之外物理的重要窗口。在这项工作中,我们提出的希格斯精确测量在未来的希格斯工厂的影响的研究。我们对各种希格斯粒子搜索通道进行全局拟合,以获得95%C. L。对双希格斯双模型(2 HDM)和最小超对称标准模型(MSSM)的模型参数空间的约束。在2 HDM中,我们分析了树水平的影响,以及从重希格斯玻色子玻色子单圈的贡献。对$\cos(β-α)$、重希格斯质量及其质量分裂的强约束是对LHC的直接搜索以及未来可能的Z极精确测量的补充。对于MSSM,我们研究了希格斯耦合和质量精度。CP奇希格斯质量$m_A$和停止质量尺度$m_{SUSY}$上的约束可以补充HL-LHC的直接搜索。我们还比较了各种未来的希格斯工厂,即圆形电子正电子对撞机(CEPC),未来圆形对撞机(FCC)-ee和国际线性对撞机(ILC)的灵敏度。
2018-08-30 hep-ph
Violation of lepton flavour universality in composite Higgs models
我们调查是否$2.6σ$偏离轻子味普适性$B^+\to K^+\ell^+\ell^-$衰变最近观察到的LHCb实验可以解释在最小的复合希格斯模型。我们表明,一个明显的偏离普遍性确实是可能的,如果左手μ子有相当程度的复合性。通过μ子耦合的监护保护,避免了来自$Z$极观测的约束。在LEP的不可见的$Z$宽度的赤字解释在参数的相同区域。
2015-08-07 hep-ph
Testing Gaugino Mass Unification Directly at the LHC
我们报告的第一步,如何可以在大型强子对撞机在一个准模型独立的方式探测高吉诺质量统一的系统研究。在这里,我们把我们的注意力集中在理论上动机良好的海市蜃楼模式的高吉诺群众,一个单参数家庭的模型,其中普遍的(高尺度)高吉诺群众是一个极限情况。使用统计方法来优化我们的签名选择,我们到达三个合奏的观测目标的物理学的高吉诺部门,允许确定这个非普适性参数,而不重建个人的质量本征值或软超光速打破高吉诺质量本身。在这个受控的环境中,我们发现,大约80%的超对称参数空间将产生一个模型,我们的方法将检测非普适性的高吉诺质量部门在10%的水平与约10个反femptobarns的积分亮度。
2009-10-12 hep-ph
Exploring the sensitivity of hadron colliders to non-universality in heavy neutral currents
我们目前的灵敏度预测,发现一个重共振衰变到电子和μ子对,并在HL-LHC和FCC-HH探测这种衰变的带电轻子的非普适性。该分析考虑了双电子和双μ子终态的重建效率和双轻子质量分辨率的预期差异。我们展示了如何在HL-LHC分析自然铺平了道路的FCC-HH机,从而强调其重要性。
2022-10-04 hep-ex hep-ph
Universality of scaling entropy in charged hadron multiplicity distributions at the LHC
Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS)(南里奥格兰德联邦大学)
本研究分析LHC质子-质子碰撞中带电强子多重数分布的熵标度行为,发现其随比约肯x的增长具有普适性,指出传统KNO标度不适用于高多重数事件,提出基于扩散标度框架的新描述以揭示高能强子碰撞粒子产生动力学。
2025-11-13 hep-ex hep-ph hep-th
Universality in Pure Gravity Mediation with Vector Multiplets
我们考虑模型的纯引力调解,标量质量的普遍性是强加在大统一尺度和高吉诺群众通过循环产生。极小模型需要一个非常有限的范围为$\tan β\approx 2-3$和标量质量(由引力子质量设置)的顺序为300 TeV - 1.5 PeV,以获得一个希格斯质量接近126 GeV。这里,我们用一组或多组向量多重组(${10}$和$\bar {10}$对,或者一个或多个$5$和$\bar 5$对)来扩充极小模型。如果与MSSM希格斯粒子耦合,它们允许在更大的$\tan β\approx 2-40$范围内发生辐射电弱对称性破缺,并且可以用小得多的引力子质量值来拟合希格斯粒子质量。在这些模型中,最轻的超对称粒子(LSP)通常是bino,为了满足残余密度约束,bino必须与wino或gluino几乎简并。在这里考虑的模型,双胶子coannihilations确定的遗迹密度,因为这两个几乎是简并,LHC的限制胶子质量大大放宽允许轻相对引力子和胶子质量范围内的LHC。
2014-08-21 hep-ph
The carbon footprint of proposed $\rm e^+e^-$ Higgs factories
在大型强子对撞机结束后,$\rm e^+e^-$希格斯工厂项目中的任何一个项目都可以立即正常运行,即三个线性对撞机(CLIC,运行在$\sqrt{s}=380$ GeV; ILC和$\rm C^3$,运行在$\sqrt{s}=250$ GeV)和两个圆形对撞机(CEPC和FCC-ee,运行在$\sqrt{s}=240$ GeV),其能源消耗将是微不足道的。因此,未来的希格斯玻色子研究可能会对环境产生重大影响。本说明建议将给定物理性能的碳足迹作为设计优化以及最终选择未来设施的顶级指标。使用2021年可用电力的碳排放量评估的每生产一个希格斯玻色子的预计足迹,发现根据所考虑的希格斯工厂项目,其变化系数为100。
2022-09-23 hep-ex hep-ph physics.acc-ph
High Energy Collisions of Dense Hadrons in Quantum Chromodynamics : LHC Phenomenology and Universality of Parton Distributions
当超相对论性强子中部分子所携带的纵向动量变小时,我们观察到它们的密度增加。当部分子密度变得接近于$1/α_s$阶的值时,它不再增长,而是饱和。这些高密度效应似乎很好地描述了彩色玻璃冷凝有效场论。在实验方面,大型强子对撞机提供了有史以来最好的工具来达到强子物质的饱和阶段。由于饱和理论和实验数据可以进行比较,因此饱和物理是QCD在过去和未来几年中非常活跃的一个分支。我首先处理的现象学的质子铅碰撞在2013年冬天在LHC和其数据即将可用。我计算的双胶子生产截面,它提供了最简单的可观察到的定量证据饱和的运动范围内的大型强子对撞机。本文还讨论了强关联末态在大横动量下的极限,并将部分子分布推广到稠密区。第二个主要议题是核-核碰撞中夸克和胶子谱的量子演化,并考虑到其普适性的证明。这个结果对于胶子来说是已知的,在这里我仔细地详细计算。夸克的普适性还没有得到证明,但我推导出一个中间领先阶到次领先阶的递归关系,这是提取量子演化的关键一步。最后,我简要介绍了一个独立的工作组理论。我详细介绍了一种方法,我用于计算轨迹涉及任意数量的群生成元,在QCD计算中经常遇到的情况。
2016-01-28 hep-ph hep-th
Embedding the 125 GeV Higgs boson measured at the LHC in an effective MSSM: possible implications for neutralino dark matter
我们分析的现象学后果的假设,在大型强子对撞机测量的125 GeV玻色子符合一个有效的最小超对称扩展的标准模型在电弱尺度的两个CP-甚至希格斯玻色子。我们认为这两个随后的情况下,并严格讨论的各种实验数据(主要是在对撞机和B-工厂获得),提供实际或潜在的约束超对称性的作用。在这些方案中,中性伴子作为暗物质粒子的属性进行了分析,从他们的宇宙学丰度和直接和间接检测率的角度来看。
2013-04-19 astro-ph.CO hep-ph
A Guidebook to Hunting Charged Higgs Bosons at the LHC
我们在最小超对称标准模型(MSSM)和2-Higgs双重模型(2 HDM)中对大型强子对撞机(LHC)上带电希格斯玻色子$(H^\pm)$的产生和衰变机制进行了全面的全局分析。从最新的实验结果开始(在LHC和以前的对撞机的Run-1和-2获得的SM样希格斯玻色子信号强度和新希格斯玻色子状态的搜索限制),来自(直接和间接)搜索超对称粒子以及味观测量(来自$e^+e^-$工厂和强子对撞机)和加强理论约束(真空稳定性,微扰性,么正性),我们提出了精确的预测$H^\pm$截面和衰变率在不同的参考方案的两个上述模型的参数空间目前可用,特别是映射到习惯的$(m_{A,H^\pm}, \tanβ)$平面,包括挑选出适合现象学研究的特定基准点(BP)。这些包括MSSM和2 HDM类型-I、-II、-X和-Y的$m_{h}^{{\rm mo}d+}$和hMSSM配置。这样的BP总是接近(或符合)的最佳拟合的理论方案的实验数据。我们还简要地讨论了随后的现象学的目的,以帮助未来的搜索这种带电希格斯玻色子国家。
2020-03-19 hep-ph
Searches for scalars at LHC and interpretation of the findings
考虑到未来的Higgs工厂,本文介绍了LHC标量搜索的现状,重点介绍了在WW,ZZ和h(95)h(125)通道中观察到的H(650)共振,累积证据约为7 s. d。全球意义。它在模型中的解释,仅限于SU(2)单线态和双线态的标量扇区的扩展,显然被排除在外,而在具有额外三线态的模型中的解释需要相对于传统的Georgi-Machacek模型的扩展。更新了这些搜索的一般图片,显示h(95)也达到了类似的证据水平,而另外两个候选人A(400)和h(151)虽然不太突出,但高于4 s.d.。全球证据。
2022-11-21 hep-ex hep-ph
The SUSY reach of Higgs Factories in the most challenging scenario: scalar $τ$-leptons with lowest cross section and small mass differences
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY(德国电子同步加速器)
研究标量τ轻子在最严峻情景下的SUSY探测能力,考虑其产额和质量差对探测效率的影响,评估ILC和FCCee等装置的探测范围。
2026-04-14 hep-ph
Anatomy and Phenomenology of the Lepton Flavor Universality in SUSY Theories
高精度的电弱检验,如偏离标准模型预期的轻子味普适性破缺K->lnu(l= e或mu),代表了检验标准模型的有力工具,从而限制或获得新物理学的间接暗示。有趣的是,一个本身并不需要轻子味破坏的过程,即K_12中μ e非普适性破坏,被证明不仅对SUSY模型中轻子味守恒的相关区域,而且对那些产生轻子味破坏贡献的区域都是非常有效的。实际上,与τ轻子味破坏衰变的类似边界的比较表明了R_K测量与探测超对称轻子味破坏的相关性。我们概述的作用和相互作用的直接新物理搜索在LHC与LFU测试进行的间接搜索。
2008-07-29 hep-ph
A $μ$-$τ$-philic Higgs doublet confronted with the muon g-2, $τ$ decays and LHC data
我们提出了一个两重Higgs模型,其中一个Higgs二重态与费米子的相互作用与SM相同,另一个Higgs二重态仅具有$μ$ - $τ$ LFV相互作用。假设Yukawa矩阵是实对称的,我们施加各种相关的理论和实验约束,发现在重CP偶Higgs和CP奇Higgs($m_A > m_H$)之间的小质量分裂区域中,可以同时解释$τ$衰变中μ子$g-2$和轻子味普适性的过度.在大型强子对撞机上进行的多轻子事件搜索可以大幅度缩小额外希格斯粒子的质量范围,并且要求$m_H$大于560 GeV。
2021-04-08 hep-ph
Lepton Flavour Universality tests in $B$ decays as a probe for New Physics
在标准模型中,电弱规范玻色子与轻子的耦合是轻子味普适的。对这一性质的测试构成了对违反轻子味普适性的新物理模型的敏感探测。最近的轻子普适性测试在罕见的$b\to s\ell\ell$衰变和半轻子$b\to cτ\barν_τ$跃迁显示出一些紧张与精确的SM预测。这些会议记录总结了LHCb实验中关于轻子味普适性的最新结果。
2018-05-11 hep-ex hep-ph
Signatures of Extra Dimensions from Upsilon Decays with a Light Gaugephobic Higgs Boson
我们探讨非标准的希格斯现象在恐惧规范的希格斯模型中,希格斯粒子可以轻于通常引用的电流的实验约束。希格斯粒子在5D时空中传播,电弱对称性破缺是由额外维度中的边界条件和基本希格斯粒子的结合而发生的。因此,希格斯粒子与其他标准模型场的耦合可以被显著抑制。可以找到一个足够大的抑制,以摆脱所有的限制,并允许任何质量的希格斯粒子,这将与在大型强子对撞机上发现W'和Z'卡鲁扎-克莱因共振有关。希格斯粒子可以在B工厂被精确地发现,而LHC由于高背景而对它不敏感。在这封信中,我们研究的希格斯发现模式在Upperdom(3S),Upperdom(2S),Upperdom(1 S)衰变,和模型参数空间,将探测BaBar,Belle和CLEO数据。在LHC没有早期发现重希格斯粒子的情况下,超级B工厂将是进一步探测该区域的绝佳选择。
2008-07-16 hep-ph
Correlating Non-Resonant Di-Electron Searches at the LHC to the Cabibbo-Angle Anomaly and Lepton Flavour Universality Violation
除了在低能精密实验中存在强烈的轻子味大学违反(LFUV)迹象外,CMS最近发布了一项非共振双轻子对的分析,这可能构成高能LHC搜索中LFUV的第一个迹象。在这篇文章中,我们表明,Cabibbo角异常,一个(明显)违反第一行和列CKM酉$\approx3\,σ$意义,CMS的结果可以相关和共同解释的运营商$[Q_{\ell q}^{(3)}]_{1111} = (\bar{\ell}_1γ^μσ^I\ell_1)(\bar{q}_1γ_μσ^Iq_1)$在一个模型独立的方式。这是可能的,而不违反从ATLAS的非共振双轻子搜索(有趣的是,它也观察到比预期的电子通道中的事件略多),也从$R(π)=π\toμν/π\to e ν$的边界。我们发现一个新的物理假设的$4.5\,σ$和预测$1.0004<R(π)<1.0009$(95\%CL),可以在不久的将来与即将到来的PEN实验结果进行测试的组合偏好。
2021-03-22 hep-ex hep-ph hep-th
Searching for Flavored Gauge Bosons
标准模型可以允许具有无异常的有特色的规范对称性的扩展规范扇区,例如$L_{i} - L_{j}$、$B_{i} - L_{j}$和$B - 3L_{i}$,其中$i,j=1,2,3$是有特色的指数。我们研究了新的味规范玻色子$Z^{\prime}$在上述三类规范对称中的唯象意义。针对5 GeV以上的规范玻色子质量,我们利用$Z$和$τ/μ$衰变中的轻子普适性检验、LEP搜索、LHC搜索、中微子三叉戟产生界和LHC $Z\rightarrow 4μ$搜索对$g^{\prime}-M_{Z^{\prime}}$平面施加约束。当涉及$L_1$时,$e^{-}e^{+} \rightarrow \ell^{-}\ell^{+}$过程的LEP边界给出最严格的边界,而当涉及$B_{i}$时,LHC边界成为大$M_{Z^{\prime}}$区域中最强的约束。来自$Z\rightarrow 4μ$生成的界限适用于涉及$L_2$的场景,在小的$M_{Z^{\prime}}$区域中提供了严格的界限.一个例外是$B-3L_2$方案,在这种情况下,由于轻子的普适性,只有一个小区域是有利的。
2019-07-15 hep-ph
New physics in $b\to s$ transitions after LHC run 1
我们提出的结果,全球配合罕见的$b \to s$衰变的所有相关的实验数据。我们观察到标准模型的预测和数据之间存在显著的紧张关系。在批判性地回顾了理论不确定性的可能来源之后,我们发现,在标准模型中,如果存在比我们估计的大得多的未考虑的强子效应,那么这种张力是可以解释的。假设强子的不确定性估计在一个足够保守的方式,我们讨论了实验结果对新物理的影响,无论是模型独立以及在最小的超对称标准模型和模型的背景下,味道改变$Z'$玻色子。我们详细讨论了违反轻子味的普遍性所暗示的目前的数据,并作出预测,可以在未来进行额外的轻子味的普遍性测试。我们发现,在$B \to K^* μ^+μ^-$和$B \to K^* e^+e^-$在低双轻子不变质量的前向-后向不对称的比例是一个特别敏感的探针轻子味的普遍性,并允许区分不同的新的物理场景,给出最好的描述当前的数据。
2015-08-19 hep-ex hep-ph
Probing top-quark couplings indirectly at Higgs factories
我们进行了全球有效场理论分析,以评估希格斯耦合,三重规范玻色子耦合,顶夸克耦合的组合精度,在未来的圆形$e^+e^-$对撞机,重点运行低于$t\bar t$生产阈值。在顶夸克部门进入作为一个循环的修正偏差一贯考虑在希格斯和diboson过程。我们发现,未来的轻子对撞机运行在低于$t\bar t$生产阈值的质心能量仍然可以提供有用的信息,顶夸克耦合,通过测量虚拟顶夸克效应。通过速率和差分测量,可以实现的间接个体灵敏度优于高光度LHC。然而,提取的顶夸克和希格斯耦合之间的强相关性也存在,并导致弱得多的顶夸克耦合的全局约束。这意味着直接探测高于$t\bar t$产生阈值的顶夸克耦合也有助于确定希格斯和三规范玻色子耦合。此外,我们发现,低于$e^+e^-\to t\bar th$生产阈值,顶夸克汤川耦合可以确定由它的所有希格斯生产和衰变通道的环路修正。与$ggh$耦合的简并是可以解决的,甚至一个全球性的限制是竞争的前景,一个线性对撞机以上的阈值。这为在轻子对撞机上间接确定顶夸克汤川耦合提供了一种额外的手段。
2022-10-10 hep-ex hep-ph
The Radiative Flavor Template at the LHC: Lepton non-universality and g-2
本文提出一种标准模型辐射扩展模板,通过修正 Yukawa 扇区同时解释重介子异常、缪子 g-2 和 W 玻色子质量异常,并预测可在 LHC 上通过不可见或长寿命粒子伴随产生等通道检验的 TeV 能标新粒子。
2023-04-19 hep-ex hep-ph
Light non-degenerate squarks at the LHC
前两代夸克的实验界限假设它们的质量是8倍简并的,因此当胶子的质量小于2.5 TeV时,它们的质量也会大于~ 1.4 TeV。平方质量普适性的假设既不是最小味违反(MFV)的直接结果,它允许在平方世代内分裂,也不是超对称对齐模型的预测,它允许世代之间的分裂。我们重新解释了最近的CMS多喷流加丢失能量搜索,允许偏离U(2)普适性,并表明夸克边界被显着削弱:一个400 GeV的第二代夸克单线态是允许的,即使只衰变到一个无质量的中性伴子;而在MFV情形下,只要向上型单态被推到1.8TeV,向下型夸克单态就可以轻到600 GeV,对于1.5TeV的胶子和退耦的偶极方。
2012-12-13 hep-ex hep-ph
Low Scale Inflation at High Energy Colliders and Meson Factories
在能量密度小于(10 $^{14}$ GeV)$^4$时发生的暴胀产生的张量扰动太小,以至于无法用宇宙学巡天测量。然而,我们表明,它是可能的探测低尺度的暴胀,通过测量在低能量实验的暴胀子的质量。对低尺度四次山顶暴胀模型和曲率场进行了观测,确定了探测前景和宇宙学约束,曲率场在大尺度结构和宇宙微波背景上留下了标量扰动谱的印记.应用宇宙学约束,低尺度四次膨胀在能量GeV-PeV,可以映射到MeV-TeV的质量膨胀子共振,可通过希格斯门耦合在即将到来的对撞机和介子衰变实验。它表明,低尺度的暴胀子可以有可检测的大耦合到标准模型粒子通过希格斯门,允许迅速再加热后的通货膨胀,而不破坏,通过辐射校正的暴胀子的自耦合,必要的平坦度的低尺度暴胀的潜力。四次暴胀子-曲率子对的特征粒子谱被确定:在一个数量级内,曲率子的质量可以从暴胀子的质量预测,反之亦然。低尺度膨胀希格斯门灵敏度目标被发现用于LHC,SHiP,BEPC和KEKB等实验。
2016-11-02 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Exotic Higgs Decays and the Electroweak Phase Transition
与希格斯玻色子弱耦合的轻新物理可以诱导强的一级电弱相变(EWPT)。在这里,我们认为,在这种情况下,EWPT是由质量在$\sim 10$ GeV - $m_h/2$之间的光标量驱动的一阶和希格斯粒子的小混合将最终由高亮度LHC和未来的希格斯工厂探测。我们的论点是基于有限温度有效势的分析和数值研究,并提供了一个动机良好的目标,在大型强子对撞机和未来的轻子对撞机的异国情调希格斯衰变搜索。
2019-11-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
High $p_T$ correlated tests of lepton universality in lepton(s) + jet(s) processes; an EFT analysis
我们提出了一类新的测试,寻找轻子味非普适性(LFNU)使用比率可观的基础上潜在的LFNU新物理(NP)在几个(看似独立的)双轻子和单轻子+喷流过程的影响之间的相关性。通过研究涉及第三代夸克的LFNU 4-费米相互作用产生的效应证明了这一点。我们发现,当使用各种双轻子+喷注和单轻子+喷注过程之间的关联时,LFNU 4-Fermi算符对尺度($Λ$)的敏感性显著提高,在HL-LHC上达到了$Λ\sim {\cal O}(10)$ ~TeV。
2020-11-05 hep-ex hep-ph
Probing the Electroweak Phase Transition with Exotic Higgs Decays
在LHC及以后的希格斯物理计划的一个基本目标是探索希格斯势的性质,并阐明电弱对称性破缺的机制。定义电弱相变的强度和顺序的一类重要模型是由希格斯玻色子玻色子耦合到一个轻的新状态。这Snowmass白皮书指出,存在一个区域的参数空间,一个强烈的一阶电弱相变是兼容的奇异衰变的SM-样希格斯玻色子玻色子。专门寻找奇特的希格斯衰变可以在大型强子对撞机(LHC)上积极探索这一框架,而未来在高光度LHC和未来希格斯工厂的奇特希格斯衰变搜索对于最终探测这一场景至关重要。
2022-03-15 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Electroweak HEFT after LHC run 2
我们分析的框架下的希格斯有效场论的弱电相互作用,使用现有的希格斯和弱电双玻色子生产结果从LHC运行2以及弱电精度数据。假设弱电流的普遍性,我们的研究考虑了25种可能的异常耦合。为了揭示希格斯玻色子的性质,即等单线态与SU(2)L二重态的一部分,我们探讨了预测存在于电弱规范对称性的线性实现中而不存在于其非线性对应物中的观测量之间的相关效应。这改进了以前的研究,旨在调查希格斯的性质和起源的电弱对称性破缺。
2021-12-21 hep-ex hep-ph
Influence of the KK graviton decay into hh on the triple Higgs measurement at LHC
Université Paris-Saclay, CNRS/IN2P3, IJCLab(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心/欧洲核子研究组织,IJCLab)
基于Randall-Sundrum模型,研究KK引力子衰变为双希格斯粒子对三希格斯耦合测量的影响,发现LHC数据在1000-1300 GeV区域存在超出标准模型的过量,有望通过RUN3数据验证。
2026-09-29 hep-ex hep-ph
Test of the $R(D^{(*)})$ anomaly at the LHC
在半轻子$B$衰变$B \to D^{(*)} \ell ν$的轻子味普适性方面,实验结果与标准模型的预测存在差异。作为新的物理解释,与第二代和第三代主要耦合的新的带电矢量场和带电标量场得到了广泛的讨论。在本文中,我们研究了LHC上新粒子的信号,并通过直接寻找新的共振来检验解释。特别是,我们看到大型强子对撞机的$τν$共振搜索已经覆盖了Belle和BaBar实验所青睐的大部分参数区域。我们发现,结合已经强于一个从$B_c$衰变取决于带电标量的质量。
2019-04-15 hep-ex hep-ph
Lepton universality and lepton flavor conservation tests with dineutrino modes
$SU(2)_L$ -不变性链接带电双轻子和双中微子耦合。以一种独立于模型的方式,研究了涉及奇异、魅力、美和顶夸克跃迁的变味中性流的唯象意义。我们提出了新的测试的轻子普适性和轻子味保存在$|Δc|= |Δu|=1$和$|Δb|= |Δq|=1$,$q=d,s$,过渡适合的实验贝尔II和BES III。单顶产生加上双轻子独特地探测半轻子四费米子$|Δt|= |Δq'|=1$,$q'=u,c$,耦合和进一步的研究在大型强子对撞机是鼓励。与双轻子和丢失能量相关的单顶产生的测试适合于在未来的$e^+ e^-$或μ子对撞机上进行研究。
2022-02-22 hep-ex hep-ph
A $L_μ- L_τ$ theory of Higgs flavor violation and $(g-2)_μ$
几个实验报告了在涉及μ子的过程中违反轻子味或轻子味普适性的暗示。最突出的是,在LHC上,有一个非零的味道违反希格斯衰变率的暗示$h \to τμ$,以及在LHCb上罕见的$B$介子衰变中轻子味道普遍性违反的暗示。此外,μ子的反常磁矩的长期差异也激发了与μ子相关的新物理学。违反轻子味普适性的对称性是$L_μ-L_τ$:μ子数和τ子数之差。我们发现,添加矢量类费米子的$L_μ-L_τ$理论自然产生的μ子和$h\toτμ$的异常磁矩的影响,而在其他$τ\to μ$过渡的影响被系统地抑制对称性参数。我们发现,如果$L_μ-L_τ$是衡量它也可以容纳不一致的$b\to sμμ$数据,同时预测$τ\to3μ$和修改后的$h\toμμ$率在即将到来的实验范围内。
2016-04-27 hep-ex hep-ph
Test of lepton flavour universality in $b\to s\ell^+\ell^-$ decays
粒子物理学的标准模型预言带电轻子具有相同的电弱相互作用强度。这种对称性,被称为轻子味普适性,被发现适用于大范围的粒子衰变。对轻子味普适性敏感的一个观测是分支分数$R_K=\mathcal B(B^+\to K^+μ^+μ^-)$ $/$ $\mathcal B(B^+\to K^+e^+e^-)$的比率。这个量是用欧洲核子研究中心大型强子对撞机的LHCb实验记录的质子-质子碰撞数据的$9$ fb $^{-1}$测量的。对于双轻子不变质量平方范围$q^2\in(1.1$ $\text{Ge}\kern -0.1em \text V^2,$ $6.0$ $\text{Ge}\kern -0.1em \text V^2)$,结果是$R_K=0.846^{+0.042}_{-0.039}{}^{+0.013}_{-0.012}$,其中第一个不确定度是统计的,第二个是系统的。测量值与标准模型在$3.1$ $σ$水平上的预测相矛盾,从而为$B^+\to K^+\ell^+\ell^-$衰变中轻子味普适性的违反提供了证据。
2021-05-14 hep-ex hep-ph