Minicharged Particles at Accelerators: Progress and Prospects
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；University of Regina（里贾纳大学）；Instituto de Física Corpuscular, CSIC–Universitat de València（瓦伦西亚大学-CSIC粒子物理研究所）
本文综述了微型带电粒子出现的理论框架及其现象学影响，当前对它们的直接和间接约束，以及粒子加速器中正在进行和即将开展的搜索现状。
2026-05-01 hep-ex hep-ph
Light from the Hidden Sector
光学精密实验是一种强大的工具，可以探索各种标准模型扩展的隐藏部分，这些扩展可能与光子发生微小耦合。一个重要的例子是涉及额外的轻U（1）规范自由度的扩展，所谓的准光子，与正常光子的规范动力学混合。这些模型自然会产生微荷电粒子，可以用光学实验来寻找。在本文中，我们研究了在这样的实验中的准光子的影响。我们详细描述了一个磁场的作用，光子准光子振荡模型与低质量微带电粒子。特别是，我们发现即将进行的光穿透墙壁实验对超光子很敏感，可以将它们与轴子样粒子区分开来。
2007-06-19 hep-ph hep-th
Entanglement Signatures of Kinetic-Mixing Portals in Dark Monopole Scattering
Shiv Nadar IoE Deemed to be University（希夫·纳达尔印度理工学院）；Henan Normal University（河南师范大学）
本研究采用信息论方法分析暗磁单极子与SM费米子经动力学混合门户散射中的量子纠缠，发现冯诺依曼熵随磁荷和混合参数二次增长，提出以退相干和纯度损失为新可观测量来约束门户参数、探索拓扑结构。
2026-09-03 hep-ph
Monopoles, strings and dark matter
我们开发了一个方案，即在一个隐藏的部门产生一个衰减的暗物质候选人的PAMELA和费米$e^\pm$过剩的兴趣。由于动力学混合和隐藏的光子质量非常小，单极子并不完全隐藏。后者还导致单极子和反单极子通过弦连接。由此产生的长寿命物体最终会衰变为隐藏的光子，这些光子往往会在衰变前逃离星系核心。质量标度是隐藏光子（$\approx 500$ MeV）、光子（$\approx 3$ TeV）和混合标度（接近普朗克标度）的质量标度。隐藏扇区中的计量耦合是唯一的其他参数。这种耦合必须很强，这导致了光点状的单极子和轻而细的弦。
2011-04-04 hep-ph
Electron and monopole properties in a dark matter model
该研究将电弱理论推广至包含暗质量光子和磁单极子的暗扇区，分析电子转变为双子的行为及其实验后果，发现暗光子质量对可观测性至关重要。
2026-10-09 hep-ph
An Electroweak Monopole, Dirac Quantization and the Weak Mixing Angle
我们考虑一个扩展的标准模型，最近提出的一个当前的作者（PQH），其中承认磁单极子的质量为几个TeV的顺序。除了在模型的SU（2）扇区中的拓扑量子化之外，我们还施加了Dirac量子化条件（DQC），该条件是在有电子存在的情况下带电电子的量子理论的一致性所必需的。这导致预测${\rm sin}^2θ_W = 1/4$，其中$θ_W$是在能量标度下的弱混合角，该能量标度由质量决定。在适当的条件下，通过对模型中额外粒子的光谱进行高阶重整化群分析，可以得到$Z$ -玻色子质量下的${\rm sin}^2 θ_W \simeq 0.231$值。
2021-07-08 hep-ph hep-th
WISP hunting - some new experimental ideas
我们提出了几个新的想法，如何在实验室实验中寻找弱相互作用的亚电子伏粒子。第一个实验对微带电粒子敏感。它利用了在强电场中由施温格机制产生的粒子-反粒子对。带电粒子沿着电场的线移动并产生可以测量的电流。另外两个实验的目的是寻找隐藏的扇区光子。它们基于光子隐藏的光子振荡，类似于经典的光透过墙壁的实验.一种是用（几乎）恒定的磁场代替激光。光子-隐藏光子混合将允许这些磁场通过超导屏蔽泄漏，超导屏蔽通常将消除所有磁场。另一种是用腔内的微波代替激光。后者可以实现比光学腔高得多的品质因数，从而提高灵敏度。
2008-07-31 hep-ph
Gauge Kinetic Mixing and Dark Topological Defects
讨论了当暗光子与QED光子发生动力学混合时，暗扇区中的拓扑缺陷对标准模型扇区的影响。特别地，我们考虑了连续规范对称性破缺$\mathrm{SU}(2)\to \mathrm{U}(1) \to \mathbb{Z}_2$中出现的暗光子，其中剩余的$\mathrm{SU}(2)\to \mathrm{U}(1) \to \mathbb{Z}_2$是$\mathrm{SU(2)}$的中心。在这个模型中，中微子被困在宇宙弦中，形成所谓的珠溶液。正如我们将要讨论的，暗宇宙弦通过动力学混合在暗弦内部感应出QED磁通量。另一方面，即使在动力学混合的情况下，暗粒子也不会在U（1）对称相中产生QED磁通量。最后，我们表明，暗珠解决方案诱导球对称QED磁通量通过动力学混合。虽然QED处处满足Bianchi恒等式，但从远处看，感生磁通量看起来像QED磁势，我们称之为伪磁势。
2021-09-27 hep-ph hep-th
Kinetic Mixing of the Photon with Hidden U(1)s in String Phenomenology
第二类弦论中的标准模型的嵌入通常包含了大量由D膜产生的U（1）规范因子。一般来说，没有理由只有其中一个--对应于弱超荷的那个--是无质量的。观测要求标准模型粒子在附加的无质量U（1）s下必须是中性的（或具有极小的电荷），即后者必须属于所谓的隐藏扇区。然而，重信使的交换可能导致超荷和隐藏扇区U（1）之间的动力学混合，这在不久的将来的实验中是可以检验的。这提供了一个对隐藏扇区的强有力的探索，并因此提供了对弦论实现本身的强有力的探索。在本文中，我们展示了，使用各种方法，如何动力学混合可以从基本的II型弦紧化，涉及超对称和非超对称配置的D-膜，无论是在大容量和翘曲的背景通量。我们首先证明了明确的例子，动力学混合发生在一个完全超对称的设置，我们可以使用共形场论技术。然后，我们开发了一个超重力的方法，使我们能够在更一般的背景下，在那里我们发现，动力学混合是自然的通量紧致化的背景下，检查的现象。我们讨论了在低能前沿实验的现象学后果，寻找光，亚电子伏，甚至无质量的隐藏部门U（1）规范玻色子和微荷电粒子的签名。
2008-03-10 hep-ph hep-th
Non-Abelian Monopoles as the Origin of Dark Matter
我们认为，暗物质可能部分由稀释的t Hooft-Polyakov单极气体构成。我们通过使用耦合到对偶动力学混合项$ F{\tilde {\cal G}}$的Georgi-Eschhow模型得出这个结论，其中$F$是电磁场，${\cal G}$是't Hooft张量。我们表明，这些单极子进行（麦克斯韦）电和（Georgi-Schnehow）磁荷和电荷量子化条件的修改方面的一个无量纲的实参数。这个参数可以从毫荷电粒子实验中确定。
2016-03-01 hep-ph hep-th
Self-Interaction and Galactic Magnetic Field Bounds on Millicharged Magnetic Monopole Dark Matter
Los Alamos National Laboratory（洛斯阿拉莫斯国家实验室）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）
本文探讨了由暗U(1)对称性磁单极构成的暗物质领域，其与标准模型光子有微小动能混合。通过暗物质领域的温度和自发对称破缺尺度，讨论了三种现象学不同的情况，并将暗物质自相互作用的限制转化为模型参数的限制，同时考虑银河磁场的存活（帕克效应）对暗-可见领域混合的进一步约束。
2026-04-21 astro-ph.GA hep-ph hep-th
Dirac plus Nambu Monopoles in the Standard Model
我们展示了如何在标准电弱模型中的三个$SU(2)_L$ Nambu单极子，每个携带电磁（EM）和Z-磁通量，可以合并（通过Z-字符串）与一个单一的$U(1)_Y$狄拉克电子产生一个复合电子，只携带EM磁通量。与狄拉克量子化条件的相容性要求这个复合磁链携带六个磁荷量子（$12 π/e$），与电弱混合角$θ_w$无关。狄拉克粒子在原点处不是正则的，因此复合粒子的能量是发散的。我们将讨论如何通过将$U(1)_Y$嵌入到大统一群（如$SU(5)$）中来解决这个问题。还描述了仅具有一个Nambu介子和具有最小EM电荷$4π/e$的有色$U(1)_Y$狄拉克介子的第二复合配置。最后，存在一种具有$8π/e$的EM电荷以及屏蔽色磁电荷的配置。
2021-08-23 hep-ph hep-th
Dark Monopoles and SL(2,Z) Duality
我们探讨两个阿贝尔规范理论，既有电和磁荷之间的动力学混合。当其中一个光子变得有质量时，低能有效理论中会出现新的效应，包括狄拉克电荷量子化的失败，因为来自一个扇区的粒子与另一个扇区的光子获得参数小的耦合。我们在整个分析中保持了一个明显的SL（2，Z）对偶，它是两个非混合规范理论对偶的对角子群。
2018-12-21 hep-ph hep-th
Magnetic Monopoles, Chiral Symmetries, and the NuTeV Anomaly
长期以来一直在寻找的“磁粒子”似乎不是一种不同于电子和夸克的费米子，而是一种由已知的电子和夸克本身携带的电荷。然而，类似于电弱理论中的“Z”电荷，这种磁磁荷仅在极高能量下表现出其相互作用，并且其相互作用可能不遵守手征对称性。在s=M_z^2处，由磁相互作用产生的计算截面增强使e-bar--> mu-bar衰变的弱混合角相对于v-v-bar--> mu-bar衰变减小了约Δ sin ^2 θ_W =-0.0030，因此可能有助于解释NuTeV异常。类似地，虽然不太明显的减少被计算为e e-bar --> q q-bar。
2005-09-21 hep-ph hep-th
Dark monopoles
本文提出将QED推广为双光子理论，通过混合相互作用将电子和单极子转化为双极子，从而产生可探测的实验后果。
2026-01-07 hep-ex hep-ph hep-th
Kinetic and Magnetic Mixing with Antisymmetric Gauge Fields
本文提出了一种描述反对称规范场间耦合$U_A (1) \times U_B (1)$的一般方法。对于矢量规范理论，在隐藏扇区中包含磁混合会导致毫荷--原则上--可观察到。我们将分析推广到反对称场，并讨论了高阶单极子的推广。修正的模型讨论在\cite{Ibarra}与无质量反对称领域的暗物质也被认为是和总截面比发现和讨论。
2021-07-22 hep-ph hep-th
Detecting Dark Matter with Aharonov-Bohm
虽然暗物质的证据不断增加，但暗物质的性质仍然是一个谜。一个暗的$U(1)_D$规范理论可以与可见光子有一个小的动力学混合，这提供了一个进入暗区的入口。暗$U(1)_D$的磁单极子可以通过这种动力学混合获得与我们光子的小磁耦合。这种耦合只有在暗光子质量以下才表现出来;在这些尺度下，单极子被暗磁通量管束缚在一起。这些通量管可以在Aharonov-Bohm型实验中产生相移。我们概述了如何实现这种情况下，检查现有的限制，并量化的实验灵敏度需要检测磁偶极子暗物质在这种新的方式。
2019-12-28 hep-ex hep-ph
Milli-Magnetic Monopole Dark Matter and the Survival of Galactic Magnetic Fields
具有阿贝尔规范对称性的暗扇区可以通过动力学混合与普通物质相互作用。在这种情况下，破碎的黑暗$U(1)$的磁单极子将出现在我们的部门，作为普通电磁场下的受限毫磁带电物体。晕椭圆率约束显着约束暗磁库仑相互作用的强度。束缚基态，这在真空中是稳定的，没有磁荷或力矩，被证明成为量子力学不稳定的存在下，一个外部的，普通的磁场。如果这些国家的贡献sizably本地暗物质密度，他们可以提取显着的能量从银河系磁场，如果他们的衰变发生在银河系的时间scale.We修改和扩展这个“帕克界”银河系的磁能损失毫单极子，导致这些国家的最强的现有约束，满足我们的晕椭圆度界限，在很宽的范围内的质量。
2021-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Self-Gravitating Magnetic Monopoles and Dyons in String-Inspired Models: Structure and Stability
National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
研究弦启发模型中由整体单极子诱导的磁单极子和戴恩解，考虑引力、Born-Infeld电动力学及膨胀子和轴子场，证明解满足能量条件且线性稳定。
2026-07-14 hep-ph hep-th
