New physics in triboson event topologies
我们提出了一个新的物理模型的质子碰撞产生三个电弱玻色子的敏感性的研究。作为一个基准，我们分析的模型中，一个奇异的标量场$ϕ$产生与规范玻色子（$V=γ$或$Z$）。标量然后衰变为一对玻色子，给出过程$pp\rightarrow ϕV\rightarrow V'V"V$。我们解释我们的结果在一组有效场论的奇异标量场耦合到标准模型通过对电弱规范玻色子。我们估计的LHC和HL-LHC数据集的灵敏度，并发现灵敏度截面在10 FB - 0.5 FB的范围内，对应于标量质量为500 GeV至2 TeV和有效的运营商系数高达35 TeV。
2022-04-29 hep-ph
A new LHC search for dark matter produced via heavy Higgs bosons using simplified models
本文提出在LHC上利用简化模型框架搜索通过重希格斯玻色子产生的暗物质，分析了伴随底夸克的中性希格斯产生及其末态，并展示了其在超标准模型物理中的普适性。
2023-02-09 hep-ex hep-ph
Identifying the NMSSM by the interplay of LHC and ILC
大型强子对撞机和具有$\sqrt{s}=500$ GeV的$e^+ e^-$国际直线对撞机（ILC）之间的相互作用可能是区分最小和次最小超对称标准模型的关键。我们提出了一个NMSSM的情况下，轻的中性伴子有一个显着的singlino组件，不能区分从MSSM的截面和质量测量。质量和混合状态预测较重的中性伴子从ILC分析在不同的能量阶段和比较与观察在大型强子对撞机，导致明确识别的粒子特征，并确定潜在的超对称模型。
2005-08-31 hep-ph
Pair-produced heavy particle topologies:MSSM neutralino properties at the LHC from gluino/squark cascade decays
过程的形式$pp\to anything \to X_i X_j \to x\bar{x} + y\bar{y} (+ \slashchar{E})$的研究通过一种技术，可以被视为一个适应时间悠久的Dalitz图分析。$X_i$和$X_j$是新的重态（与$i,j=1...n$），它们可能是相同的或不同的; $x\bar{x}$和$y\bar{y}$是必然不同的标准模型（SM）费米子对，它们的不变质量可以测量。所述不变质量$M(x\bar{x})$ { \it vs. $} $ M（y \bar{y}）$, exhibits a topology connected to the masses and specific decay chains of $ X_i $ and $ X_j $. Aside from relatively minor details, observed patterns consist of a collection of box and wedge shapes. This collection is model-dependent: comparison of the observed pattern to the possibilities for a specific model yields information on which new p…
2005-03-02 hep-ph
Heavy-light decay topologies as a new strategy to discover a heavy gluon
我们研究了最轻的卡鲁扎-克莱因激发的胶子，G*，在理论与扭曲的额外的维的对撞机现象。我们这样做是通过一个两个网站的有效拉格朗日，其中只包括最低躺自旋1和自旋1/2共振。我们指出了G* 衰变到一个SM加一个重费米子的重要性，这在以前的文献中被忽略了。事实证明，在运动学允许的情况下，这种重-轻衰变是发现G* 的有力渠道。特别是，我们提出了一个部分子水平的蒙特卡洛分析的最终状态Wtb，从G* 的衰变到一个SM顶夸克或底夸克加上其沉重的合作伙伴。我们发现，在\sqrt{s} = 7 TeV，积分亮度为10 fb^{-1}时，如果KK胶子与一对轻夸克的耦合为g_{G*qqbar} =（0.2-0.5）g_3，则LHC可以发现质量在\sqrt{s} =（1.8 - 2.2）TeV的KK胶子.同样的过程也是竞争性的发现顶部和底部的合作伙伴以及。例如，我们发现，在\sqrt{s} = 7 TeV的LHC中，当g_{G*qqbar} =（0.2-0.5）g_3时，可以发现积分亮度为（5.3 - 0.61）fb^{-1}的1 TeV KK底夸克。
2012-01-29 hep-ex hep-ph
Identifying Exclusive Displaced Hadronic Signatures in the Forward Region of the LHC
LHCb探测器提供了精确的顶点重建和强子粒子识别，这使得实验成为寻找衰变为标准模型（SM）强子的轻长寿命粒子（LLP）的理想场所。与典型的搜索策略依赖于充满活力的喷流和高多样性的轨道从LLP衰变相比，LHCb可以识别LLP在排他性的，特定的强子最终状态。为了说明这一想法，我们研究了LHCb的灵敏度，一个外来的希格斯衰变$h\to SS$，其次是置换衰变的GeV尺度标量到带电的K介子$S\to K^+K^-$。我们证明了在窄不变质量窗口中K介子顶点的重构可以有效地消除$B$介子衰变的组合背景。虽然在ATLAS/CMS现有的位移喷流搜索中探测相同的信号是极其困难的，但我们提出的LHCb搜索可以探测分支比BR $(h\to SS)$到$0.1\%$（$0.02\%$）水平，数据为$15$（$300$）fb $^{-1}$。我们还将此预测绑定到两个场景与希格斯门耦合，标量介体$S$耦合到a）SM夸克只，或b）夸克和轻子在最小的味道违反范例。在这两种情况下，我们比较了我们提出的搜索范围与ATLAS和CMS对不可见的希格斯粒子宽度的预期约束，以及LHCb稀有B衰变研究的约束。我们发现，对于1 GeV的$< m_S < $、2 GeV和$0.5~{\rm mm} \lesssim c τ\lesssim 10$ mm，我们提出的搜索将与ATLAS和CMS投影竞争，同时提供了$S$强子相互作用的关…
2019-10-11 hep-ex hep-ph
Identifying the Origin of Longevity of Metastable Stau at the LHC
在超对称标准模型的框架中，较轻的状态往往变得较长。Stau的这种长寿是在三种动机良好的情况下实现的：（A）Stau是次轻超对称粒子（NLSP），引力伴子是最轻超对称粒子（LSP），（B）Stau是LSP，轻微违反R宇称，（C）Stau是NLSP，中性伴子是LSP，它们的质量是简并的。我们在强子对撞机的强子量能器上研究了停止态的事件拓扑和衰变，并表明有可能确定停止态变得长寿的原因。
2011-05-29 hep-ph
Where the Sidewalk Ends: Jets and Missing Energy Search Strategies for the 7 TeV LHC
这项工作探讨了潜在的7 TeV大型强子对撞机的简化模型的背景下，新的着色状态，并解决了搜索区域是必要的，以涵盖广泛的事件拓扑结构和运动学制度的问题。本文演示了如果搜索被设计为关注相空间的特定区域，那么如果新物理位于意想不到的角落，则可能会错过。可以设计简单的多区域搜索策略来覆盖所有的运动学可能性。一组基准模型的创建，涵盖定性不同的签名和基准多区域搜索策略，涵盖这些模型。
2011-10-12 hep-ex hep-ph
Heterogeneous Graph Neural Network for Identifying Hadronically Decayed Tau Leptons at the High Luminosity LHC
本研究提出一种基于异构图神经网络的τ喷注识别算法，无需τ轻子重建，将喷注表示为径迹和能量簇节点构成的异构图，采用差分信息作节点特征与异质序列偏置编码，可区分强子衰变τ喷注与夸克/胶子喷注，适用于高亮度LHC实验。
2023-06-28 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Identifying Sneutrino Dark Matter: Interplay between the LHC and Direct Search
在R宇称下，最轻的超对称粒子（LSP）是稳定的，可能是一个很好的暗物质候选者。R宇称可以用TeV尺度的规范原点自然地引入。我们去为什么TeV尺度的B-L规范扩展的最小超对称标准模型（MSSM）是最自然的，如果不是必需的，低能量超对称模型。在TeV尺度的阿贝尔规范对称性的存在下，（主要是）右手sneutrino LSP可以是一个很好的暗物质候选者。在大型强子对撞机上识别它是具有挑战性的，因为它不携带任何标准模型电荷。我们展示了如何利用LHC实验（双轻子共振信号）和直接暗物质搜索实验（如CDMS和XENON）之间的相关性来识别B-L扩展MSSM中的右手sneutrino LSP暗物质。
2011-07-05 hep-ph
Light axigluon explanation of the Tevatron ttbar asymmetry and multijet signals at the LHC
在Tevatron上测量的ttbar不对称性在3 σ水平上仍然与标准模型的预测不一致。我们更新的状态的唯象轻轴胶子模型在解释的不对称数据，考虑到在Tevatron和LHC的ttbar截面的电荷不对称的约束。我们发现，轴胶子的质量在100和400 GeV之间提供了一个很好的适合的数据。最近的搜索由ATLAS和CMS的对生产的重共振衰减到dijets排除轴胶子与大分支分数dijets。然而，主要通过中间共振衰变为多喷流的轴胶子仍然是一种可能性。我们概述了四个不同的情况下，涵盖了最重要的衰变拓扑结构，并讨论了如何可能排除或发现轴胶子在大型强子对撞机的多射流共振。提供了每个场景的MadGraph实现。
2012-10-17 hep-ex hep-ph
Odd Top Partners at the LHC
大型强子对撞机对费米子顶级伙伴$T$的搜索集中在三种衰变拓扑结构上：$T\to bW$、$T\to tZ$和$T\to th$。然而，顶级伙伴可能携带新的守恒量子数，禁止这些衰变。最简单的可能性是守恒宇称，在这种情况下，最高的伙伴是奇数，所有的SM状态都是偶数。在这种情况下，顶级伙伴的衰变可能涉及新的粒子奇标量，导致信号拓扑结构更通常与超对称性相关，无论有或没有R-宇称守恒。我们研究了一个简化的模型，在该模型中，这种可能性是实现的，并估计在这个模型中隐含的LHC搜索超对称性的顶级合作伙伴的质量的界限。我们发现，边界可以显着弱于传统的顶级合作伙伴衰变的情况下。例如，如果新的宇称是精确的，那么只要最轻的宇称奇标量质量在325到500 GeV之间，就允许有500 GeV的顶伴。与传统的衰变方案相比，较低的允许顶级伙伴质量减少了对希格斯质量参数进行微调的需要。我们还提出了一个明确的模型，最奇怪的小希格斯粒子，表现出这种现象。
2015-12-01 hep-ph
Multijet event shape variables for Mueller Navelet jet topologies
本文提出一组新的多喷注事件形状变量以研究Mueller-Navelet喷注拓扑，并通过BFKLex与NLO+PS的蒙特卡洛对比分析，验证了BFKL方法在LHC能量下描述强相互作用前渐近极限行为的可靠性。
2024-06-15 hep-ex hep-ph
Identifying a $Z'$ behind $b \to s \ell \ell$ anomalies at the LHC
最近的$b\to s\ell\ell$异常可能意味着存在一个新的$Z'$玻色子与左手$Z'bs$和$Z'μμ$耦合。这样的$Z'$可以通过$b \bar s \to Z' \to μ^+μ^-$在LHC直接观察到，并且可以通过搜索过程$gs \to Z'b \to μ^+μ^- b$来研究它与$b\to s\ell\ell$的相关性。在本文中，我们分析了14 TeV的LHC观察$Z'$的$μ^+ μ^-$和$μ^+μ^- b$模式的有效模型的基础上施加的主要唯象约束的能力。我们发现，这两种模式可以发现与3000 fb $^{-1}$数据，如果$Z'bs$耦合饱和的最新的$B_s-\bar B_s$混合限制从UTfit在$2σ$左右。此外，由于$B_s-\bar B_s$混合振幅的抵消，微小的右手$Z'bs$耦合（如果存在）开启了相对大的左手对应物的可能性。在这种情况下，我们表明，即使是一个数据样本的$\mathcal{O}(100)$ FB $^{-1}$将使发现这两种模式。我们进一步研究了与$Z'bs$耦合一样大的$Z'bb$耦合的影响。这种情况使得能够在两种模式下发现$Z'$，对$B_s-\bar B_s$混合具有较温和的影响，但是模糊了$Z'$与$b \to s\ell\ell$的相关性。$Z'bs$和$Z'bb$耦合之间的区别可能来自于$Z'b\bar{b}$最终状态的产生…
2018-06-14 hep-ex hep-ph
A method for identifying H -> tau tau -> e mu pTmiss at the CERN LHC
弱玻色子融合有望成为大型强子对撞机中中等质量希格斯玻色子的丰富来源。在这些事件中，额外的高能前向喷流提供了强大的背景抑制工具。我们分析了随后的H -> τ τ-> e μ pTmiss衰变的希格斯玻色子质量在100-150 GeV的范围。对主要背景的部分子水平分析表明，该通道允许在低背景环境中观测到H -> τ τ，在大部分质量范围内产生积分亮度为60 fb^-1或更低的显著希格斯玻色子信号。我们还重申了观测MSSM中至少一个CP偶中性希格斯玻色子的“无损失定理”，它只需要40 fb^-1的积分亮度。
2000-01-11 hep-ph
Identifying Multi-Top Events from Gluino Decay at the LHC
我们研究的LHC信号的光胶子的级联衰变是占主导地位的通道，涉及顶，有时，底夸克。这是最近考虑的一些超对称破缺场景的通用签名，其中squarks比gauginos重。第三代末态通常占主导地位，因为第三代方在这些模型中通常稍微轻一些。在大型强子对撞机上，我们证明了早期发现是可能的，这是由于多轻子多底末态的存在，这些末态具有相当低的标准模型背景。我们发现最好的发现通道是同号双轻子。进入tt、tb和bb态的相对衰变分支比携带了关于基础模型的重要信息。虽然重建将产生顶夸克存在的事件的证据，我们证明，识别多个顶夸克遭受低效率和大的组合背景，由于大量的末态粒子。我们提出了一种拟合方法，它利用了大量的渠道过剩。我们证明这样的方法将使我们能够提取信息的衰变分支比与中等积分亮度。此外，该方法还给出了胶子产生截面的上界和胶子质量的估计。
2009-01-22 hep-ph
Constraints on sneutrino dark matter from LHC Run 1
最轻的超对称粒子（LSP）是一种有趣的暗物质候选者，主要是右手的超中微子，导致LHC的签名可以与传统的超对称粒子（LSP）完全不同。使用SModelSv1.0.1测试模型对ATLAS和CMS公布的限制在所谓的简化模型谱（SMS）的上下文中，我们调查到什么程度的超对称搜索在运行1的LHC约束sneutrino-LSP的情况。此外，我们讨论了最相关的拓扑结构，没有SMS的结果提供的实验合作，但这将允许把更严格的限制sneutrino LSP。例如，单轻子的签名应该在LHC的运行2中特别有趣。
2016-04-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
The LHC Confronts the pMSSM
我们探讨了当前（7+8 TeV）和未来（14 TeV）LHC搜索范围内的19/20维唯象MSSM（pMSSM）的可行sparticle光谱的影响。考虑到中性子和引力子LSP，我们比较我们的结果与简化模型的排斥限制和描述的重要情况下，pMSSM的结果显着不同的简化模型的描述。我们还考虑了模型，因为不寻常的衰变拓扑结构和/或位移衰变LHC数据约束不佳，并讨论了如何提高LHC在这些情况下的灵敏度。最后，出于自然性的动机，我们研究了当前搜索对具有光停止的模型和一组微调优于1%的专门模型的敏感性。我们表明，14 TeV的LHC将是一个非常强大的探测自然pMSSM模型。
2014-11-12 hep-ph
Fastlim: a fast LHC limit calculator
Fastlim是一个计算标准模型扩展的保守极限的工具，它直接从LHC搜索，而不执行任何蒙特卡罗事件生成。该程序从预先计算的效率表和简化事件拓扑的截面表重建可见的截面。作为概念的证明的方法，我们已经实现了搜索相关的超对称模型与R-宇称守恒。Fastlim获取给定模型点的光谱和耦合信息，并为实施分析的每个信号区域提供实验报告的归一化为相应上限的可见光横截面以及排除$p$值。为了证明该程序的实用性，我们研究了最近的ATLAS丢失能量搜索自然超对称模型的参数空间的敏感性。程序结构允许直接包含外部效率表，并可以推广到R-奇偶违反情况和非超对称模型。本文作为一个独立的用户指南，并指出了使用的约定和近似值。
2014-02-03 hep-ex hep-ph
A New Observable for Identifying Dijet Resonances
从大量的多喷流背景中识别强子信号的技术是大型强子对撞机（LHC）计划的重要组成部分。最重要的是共振衰变成一对部分子，如希格斯玻色子和$\rm W$ / $\rm Z$玻色子，以及假设的新粒子。我们提出了一个简单的观察，以帮助歧视dijet共振的背景是有效的，即使当衰减的共振没有强烈的推动。我们发现一致的性能的可观察到的各种过程和程度的提升，并表明，它导致减少的背景的一个因素$3-5$相对于信号的价格$10-20\%$信号效率。这种方法代表了标准模型（SM）测量的灵敏度的显着增加，并寻找新的物理学，这些物理学主要是由系统的不确定性，这是真实的许多分析涉及喷流-特别是在高亮度运行的LHC。
2015-01-11 hep-ex hep-ph
Search for Dark Matter with top quarks
这篇论文介绍了在大型强子对撞机上寻找与顶夸克相关的暗物质粒子的过程。搜索由ATLAS和CMS协作进行，并对各种模型和拓扑结构进行了研究。他们正在通过寻找过量的丢失的横向能量来利用tt和单顶实验特征。目前还没有观测到暗物质粒子存在的迹象，模型也受到了限制。
2017-01-11 hep-ex hep-ph
Closing in on compressed gluino-neutralino spectra at the LHC
在最小超对称标准模型（MSSM）的背景下，一个巨大的参数空间在LHC运行I之后被统治。在$m_{\tilde{g}}-\m_{\tildeχ_{1}^{0}}$平面上的各种排斥轮廓是由实验合作推导出来的，所有这些都是基于三体胶子衰变拓扑结构。然而，这些限制与模型密切相关，并不总是反映排除水平。如果胶子-中性伴子光谱被压缩，那么目前的质量极限可以大大降低。在这种情况下，胶子$\gino \ra g \neut{1}$的辐射衰变可以占主导地位，并被用作小质量分裂的灵敏探针。我们研究的敏感性约束的一些运行I实验搜索后，在\texttt{MadAnalysis5}框架内重铸这种衰减。重新铸造的搜索现在是\texttt{MadAnalysis5}公共分析数据库的一部分。我们还设计了一个专门的搜索策略，并探讨其前景，以揭示这种衰变模式的胶子在运行II的大型强子对撞机。我们强调，多喷流搜索策略可能比单喷流搜索策略更敏感，即使在质量差异非常小的情况下。
2015-12-31 hep-ex hep-ph
Precision measurements of the top quark mass from the Tevatron in the pre-LHC era
顶夸克是标准模型中六个夸克中最重的一个。精确了解它的质量对于限制许多物理过程是很重要的，包括尚未观测到的希格斯玻色子的相互作用。希格斯玻色子是标准模型中唯一缺失的粒子，是电弱对称破缺机制和粒子质量产生的核心。在这篇综述中，描述了费米国家加速器实验室的质子-反质子对撞机Tevatron上完成的顶夸克质量的实验测量。讨论了顶夸克事件的拓扑结构和用于分离信号事件和背景源的方法。综述了用于提取最高质量值信息的数据分析技术。用两个Tevatron粒子探测器CDF和\D 0进行的几个最精确的测量的组合产生了$\Mt = 173.2 \pm 0.9$ GeV/ $c^2$的值。
2011-11-21 hep-ex hep-ph
Identifying the origin of the 146-GeV excess at the LHC
Srinakharinwirot University（斯里纳卡林威洛大学）；National Research and Innovation Agency（国家研究与创新署）；Parahyangan Catholic University（帕拉扬天主教大学）
针对LHC的146 GeV超出量起源，提出$H\gamma$等三个产生道以区分两种竞争解释，结合高亮度LHC数据可获得7.6的显著性，助力新物理线索的甄别。
2026-08-20 hep-ph
Pomeron Physics at the LHC
我们目前正在进行的研究，旨在确定在LHC的Pomeron效应在弱和强耦合的QCD制度。
2017-11-29 hep-ph
Collider signatures of a light NMSSM pseudoscalar in neutralino decays in the light of LHC results
我们研究了次最小超对称标准模型（NMSSM）中由非常轻的赝标希格斯粒子在中性伴子衰变中引起的特征，并确定了它们在LHC上的可观测性。我们专注于两个轻标量希格斯玻色子（其中一个是125 GeV的SM类和一个更轻的单态类）和一个质量范围为2m_tau < m_a1 < 2m_b的非常轻（单态类）的赝标量希格斯粒子的场景。我们考虑中性子-电荷子对的产生和随后的衰变X_{2,3} -> X_1 a1，这导致涉及多轻子和丢失的横向能量的拓扑结构。我们确定了一组选择切割，可以有效地将信号从标准模型或最小超对称标准模型的背景中分离出来。我们还将该过程与一组基准点，我们计算预期的事件数和信号强度与8 TeV的质心能量的LHC。我们表明，这个信号已经可以探测NMSSM参数空间中的某些点。
2014-02-14 hep-ex hep-ph
Identifying the Quantum Properties of Hadronic Resonances using Machine Learning
本文提出利用基于喷注图像的卷积神经网络识别全强子道新粒子的量子数，显著提升了双喷注共振态QCD颜色与自旋的识别能力，为LHC的粒子搜索与测量提供了重要工具。
2024-10-30 hep-ex hep-ph
Short-range mechanisms of neutrinoless double beta decay at the LHC
短程算符介导的轻子数破坏（LNV）在LHC的无中微子双β衰变和同号双轻子末态过程中都有表现。我们从现有的LHC数据在$\sqrt{s}=8$ TeV的限制，并比较即将到来的$\sqrt{s}=14$ TeV阶段的LHC与当前和未来的无中微子双β衰变实验的灵敏度的发现潜力，假设短距离的衰变幅度占主导地位。我们专注于第一个两种可能的拓扑结构触发的一个费米子和两个玻色子在中间状态。在所有情况下，除了纯的细夸克机制，LHC在未来将比无中微子双β衰变更灵敏。此外，我们建议寻找一个电荷不对称的最终状态轻子，并使用不同的不变质量峰作为一种可能性，以区分各种可能的机制LNV信号在大型强子对撞机。
2013-07-18 hep-ph
Leptonic cascade decays of a heavy Higgs boson through vectorlike leptons at the LHC
我们证明了一个重的中性希格斯玻色子通过矢量轻子的完全轻子级联衰变的潜力，作为扩展的希格斯扇区和额外的物质粒子在LHC的同时探针。我们探索的过程是独特的，因为它们的事件拓扑结构导致双玻色子类轻子末态的轻子对，不重建规范玻色子的质量。通过重铸现有的$2\ell + E_T^{\rm miss}$和$3/4\ell$搜索通道使用运行2数据从大型强子对撞机，我们得到$\textit{model independent}$的重标量和矢量轻子的质量的界限，并使用这些结果来探索在HL-LHC的未来前景。我们的结果可以直接应用到任何一种新的物理场景共享的最终状态和事件拓扑。为了具体起见，我们将我们的结果应用到一个基准场景：一个两个希格斯偶极子模型II型增强矢量轻子。值得注意的是，即使与目前的数据的灵敏度，我们的分析表明，达到一个重中性希格斯粒子和矢量轻子的质量分别高达2 TeV和1.5 TeV。即使对于低的$\tanβ\gtrsim 1,$，分析对稍高于1 TeV的重希格斯质量仍保持灵敏度。HL-LHC未来的灵敏度将使重希格斯粒子和新轻子的探测范围分别扩大到2.7 TeV和2 TeV。
2022-04-28 hep-ex hep-ph
Identifying a light charged Higgs boson at the LHC Run II
我们分析了在CP守恒的2-Higgs Doublet Model（2 HDM）Type-I中的轻希格斯玻色子$h$的唯象意义，并假设$\sqrt{s}=13$ TeV为能量，${\cal O}(100~{\rm fb}^{-1})$为光度，对在大型强子对撞机（LHC）运行II中带电$H^\pm$态的探测前景进行了分析.当足够亮时，该$h$状态可以打开玻色子衰变通道$H^\pm \to W^{\pm(*)}h$，其可以具有显著超过$H^\pm \to τν$和$H^\pm \to cs$通道的分支比。我们进行了广泛的扫描2 HDM类型-I参数空间，假设较重的两个CP-甚至希格斯玻色子，PDMATHAMT，是观察到的SM-样的状态，质量接近125 GeV。通过这些扫描，我们突出显示$m_{H^\pm} < m_t +m_b$仍然与实验搜索的最新限制一致的区域。我们发现，在这些地区，当$H^\pm \to W^{\pm(*)}h$衰减模式是占主导地位的，$h$可以是高度疏费米，在$γγ$通道具有相当大的衰减率。这可导致$σ(pp\to H^\pm h \to W^{\pm(*)} + 4γ)$工艺的总横截面达到${\cal O}(100~{\rm fb})$。因此，我们研究在LHC Run II上观测到这一壮观信号的可能性。
2017-06-06 hep-ph
Estimation of the chances to find new phenomena at the LHC in a model-agnostic combinatorial analysis
本文通过组合分析和蒙特卡洛模拟估计LHC中潜在新事件拓扑数量，得出新物理逃脱探测的概率上限较大，并建议用无监督机器学习或事件分类算法提高发现机会。
2024-05-16 hep-ph
Resolving Combinatorial Ambiguities in Dilepton $t \bar t$ Event Topologies with Neural Networks
我们研究了深度学习解决LHC中具有两个不可见粒子的超对称事件中的组合问题的潜力。作为一个具体的例子，我们专注于双轻子$t \bar t$事件，组合问题成为一个二元分类的问题：配对正确的轻子与每个$b$夸克来自顶部的衰变。我们研究了许多机器学习算法的性能，包括基于注意力的网络，它已被用于$t\bar t$生产的全强子通道中的类似问题;和洛伦兹助推网络，这是由物理原理激发的。然后，我们考虑的一般情况下，当潜在的质谱是未知的，因此没有运动学终点信息。与现有的基于运动学变量的方法相比，我们证明了利用深度学习技术可以大大提高选择正确配对的效率。
2022-06-27 hep-ph
Identifying dark matter interactions in monojet searches
利用平均喷注能量剖面技术研究了单喷注搜寻暗物质中夸克和胶子喷注的区分问题。我们证明了我们的结果的背景下，暗物质与夸克和胶子相互作用的有效场论，但我们的方法适用于更广泛的一类模型。不同的暗物质有效理论和标准模型背景都有一个特征性的夸克/胶子分数的领先喷流。当与传统的切割和计数单喷流搜索结合使用时，喷流能量分布可以用于设置更强的暗物质接触相互作用的边界。如果在14 TeV LHC上发现了单喷流过剩，则暗物质与夸克或胶子之间的接触相互作用可以在95%的置信水平上区分开来。对于LHC的给定速率，直接探测实验中不同暗物质相互作用的信号预测可以跨越五个数量级。识别这些相互作用的能力使我们能够在LHC搜索和直接检测实验之间建立更紧密的联系。
2013-12-18 hep-ph
Boosted Event Topologies from TeV Scale Light Quark Composite Partners
我们提出了一个新的搜索策略夸克的合作伙伴，衰变到一个助推希格斯和轻夸克。作为一个例子，我们考虑现象学可行的右手型夸克伙伴的质量$\sim 1$ TeV的复合伪Nambu-Goldstone玻色子希格斯模型的背景下，美味的自然。我们的研究结果表明，$S/B > 1$和$\sim 7σ$的信号意义是可以实现的$\sqrt{s} = 14$ TeV LHC与35 $fb^{-1}$的积分亮度，足以声称发现一种新的粒子。多维助推希格斯标记技术、对产生的重物体的运动学和$b$标记的组合用于有效地减少大QCD背景，同时保持足够的信号效率水平。我们提出的背景下的有效场论的分析，使我们的结果可以应用到任何未来的搜索对产生的矢量类夸克与希格斯衰变模式和轻喷。
2015-07-08 hep-ph
Quantum black holes with charge, colour, and spin at the LHC
在低尺度引力的情况下，量子黑洞可以在大型强子对撞机（LHC）上产生，前提是普朗克尺度不高于几TeV。基于基本原理和一些基本假设，我们建立了质子-质子碰撞中量子黑洞产生和衰变的模型。通过在LHC能量下进行详细的粒子级模拟，我们估计了最终状态粒子拓扑的截面和分支分数，这些拓扑将唯一地识别LHC探测器中的量子黑洞。如果普朗克尺度约为TeV，即使在最悲观的假设下，量子黑洞的产生率估计也高于背景，并且在标准模型过程中没有发现某些最终粒子态。我们的研究结果可以形成LHC实验对量子黑洞进行详细研究的起点。
2010-07-13 gr-qc hep-ph hep-th
Resolving Combinatorial Ambiguities in Dilepton $t\bar t$ Event Topologies with Constrained $M_2$ Variables
我们提倡使用壳层约束的$M_2$变量，以减轻在LHC的两个看不见的粒子的超对称事件的组合问题。我们表明，在文献中的其他方法相比，受约束的$M_2$变量提供了优越的ansatze不可测的不可见的动量，因此可以有效地应用于区分组合的歧义。我们以双轻子$t\bar{t}$事件为例说明我们的过程。我们严格审查现有的方法的基础上剑桥$M_{T2}$变量和MAOS重建的不可见动量，并表明，他们的算法可以简化而不损失的灵敏度，由于一个完美的相关性事件与复杂的解决方案的不可见动量和事件表现出运动学端点违规。然后，我们证明，选择正确的分区的效率进一步提高，而不是利用$M_2$变量。最后，我们还考虑了一般情况下，当潜在的质谱是未知的，没有运动学端点信息。
2017-06-15 hep-ph
Heavy Higgs as a Portal to the Supersymmetric Electroweak Sector
最小超对称标准模型（MSSM）中的电弱部分--中性伴子、电荷伴子和slepton--在LHC中仍然受到相对较弱的约束，部分原因是这些粒子的产生截面较小。本文研究了在高亮度LHC上寻找重希格斯玻色子玻色子衰变为这些超伴子的前景。除了产生链中共振粒子的存在所提供的运动学控制之外，重希格斯衰变可能是这些超伴子的主要产生模式，这使得有可能将覆盖范围扩展到超对称性和重希格斯参数空间的其他无法到达的区域。我们说明了我们的想法与详细的对撞机分析两个特定的拓扑结构：我们提出了搜索策略的重希格斯衰变到一对中性伴子，它可以探测重希格斯玻色子高达1 TeV的中间谭$β(\sim 2-8)$区域，标准的重希格斯搜索没有达到。同样，我们表明，有针对性的搜索重希格斯衰变到斯陶斯可以探测斯陶质量高达几百GeV。我们还提供了额外的衰变通道，可能是在高光度LHC访问的一般概述。这激发了一个更广泛的LHC重希格斯粒子搜索计划。
2019-04-25 hep-ex hep-ph
Identifying light charged Higgs boson in the $μν$ channel in 2HDM Type-III
在这篇文章中，我们讨论了在大型强子对撞机（LHC）上通过$pp \to \bar{t} bH^\pm$在两希格斯双重模型（2HDM）III型中产生的轻荷电希格斯玻色子。我们探讨了寻找上述希格斯玻色子产生通道后的$H^\pmμν$信号的前景。在III型中，后者具有比$H^\pmτν$和$H^\pm c\bar{s}$信号强得多的潜力。我们表明，在这两种情况下的标准和倒置的层次结构，包括几个理论和实验的限制后，生产过程$pp \to \bar{t}bH^\pm$其次是$H^\pm\to μν$可以代表最有前途的实验选项，以寻找轻带电希格斯玻色子玻色子在大型强子对撞机。
2022-11-21 hep-ph
Study of semi-boosted top quark reconstruction performance on the line shape of a $t\bar{t}$ resonance
我们研究了在标准模型下，在LHC能量为$\sqrt{s} = 14$ TeV的$pp$+喷流通道中，$pp$碰撞中顶夸克对事件的产生以及新的物理过程.我们探索了半助推拓扑的使用，顶夸克衰变为一个助推的强子$W$喷注和一个孤立的$b$喷注，并研究其性能在$t\bar{t}$事件的运动学重建。观察到的效率增加和选定的运动学变量之间的相关性的检测器和粒子水平进行了研究。本文对应用于当前大型强子对撞机实验的$Z'$模型的质量线重建结果进行了评价。所选光谱的展开过程的结果和一个明确的证明后，展开过程中的信号的显着性略有下降，提出使用完全贝叶斯展开技术。
2022-08-01 hep-ex hep-ph
Impact of Hadronic Decays of the Lightest Neutralino on the Reach of the CERN LHC
如果$R$ -宇称不守恒，最轻的超对称粒子（LSP）可以通过轻子数破坏或重子数破坏相互作用衰变。后一种情况特别阴险，因为它导致超对称性的$\eslt$和轻子信号的减少。假设最轻的超对称粒子$\tz_1$通过$R$ -宇称违反相互作用在探测器内强子衰变，我们计算了喷流加$\eslt$、1 $\ell$、$2\ell$（同号和反号）和$3\ell$事件拓扑的截面.我们假设这些相互作用不影响其他超粒子的产生速率或衰变。我们研究了这种“悲观”的情况下，在LHC的超对称性达到，并表明，实验在LHC仍然能够搜索胶子和夸克重1 TeV，只有10 fb的$^{-1}$的综合光度，即使与削减旨在探索规范的超对称性框架与{ \it保守} $R$ -宇称。
1996-08-02 hep-ph
MARMOSET: The Path from LHC Data to the New Standard Model via On-Shell Effective Theories
我们描述了一个连贯的策略和一套工具，用于重建的TeV规模的LHC数据的基本理论。我们表明，在壳有效理论（OSETs）有效地表征强子对撞机数据的质量，生产截面，和候选新粒子的衰变模式。对数据的OSET描述强烈地约束了潜在的新物理，并强烈地激发了其拉格朗日量的构建。模拟OSET可以有效地分析新物理信号，特别是当它们来自复杂的产生和衰变拓扑结构时。为此，我们提出了MARMOSET，蒙特卡罗工具，用于模拟基本上任何新物理模型的OSET版本。MARMOSET能够快速测试数据和建模直觉所提出的理论假设，它们共同描绘了通往基础理论的道路。我们通过一些数据挑战来说明这一过程，TeV尺度物理学的最重要特征用模拟LHC信号的5个逆femtobarns来重建。
2007-03-08 hep-ph
Hunting and identifying coloured resonances in four top events with machine learning
本文利用多层感知器与卷积神经网络结合的机器学习方法，在LHC同号轻子末态中搜寻衰变为双顶夸克的色八重态和色六重态标量粒子，并实现了对不同色表示及单产生与成对产生贡献的有效区分。
2025-06-04 hep-ex hep-ph
Pinning down Anomalous $WWγ$ Couplings at the LHC
我们仔细分析了LHC产生的$W^\pmγ$，通过轻子衰变确定了$W^\pm$，以期探索机器对异常$CP$守恒$WWγ$相互作用的敏感性。所有可用的运动学变量被使用，但我们发现，最有用的是在横向平面之间的$W^\pm$的衰变产物的开角。它表明，即使是一个头脑简单的分析，使用这个变量可以导致更大的灵敏度在大型强子对撞机比目前的相关参数的限制。
2018-05-21 hep-ph
Forward proton tagging as a way to identify a light Higgs boson at the LHC
我们表明，唯一的双衍射希格斯生产，pp -> p+H+p，其次是H -> bbbar衰变，可以发挥重要的作用，在确定一个“轻”希格斯玻色子在大型强子对撞机，提供了前出质子的标签。我们预测信号和所有可能的bbbar背景的截面。
2002-07-04 hep-ph
Searching for L-Violating Supersymmetry at the LHC
最近更新的PYTHIA事件发生器已经引入了模拟轻子数违反超对称模型的可能性，现在包含1278个SUSY粒子通过轻子数违反相互作用衰变为SM粒子的通道。该发生器已被用于结合ATLFAST探测器模拟研究轻子数违反（LV）的ATLAS探测器的事件拓扑结构的影响，并提出了基于非常一般的考虑LV-SUSY设计的触发菜单。此外，一个相当初步的分析上的可能性ATLAS观察到的信号以上的背景在几个mSUGRA的情况下，使用原始切割和神经网络的组合，以优化信号和背景事件之间的区分能力在区域的参数空间，而不是在个别点。发现当m_{1/2} <1 TeV，m_0 <2 TeV，积分亮度为30 fb ^{-1}时，大约有可能获得5 σ的发现，这相当于LHC在"中等光度“下（L = 3*10^{33}s^{-1}cm^{-2}）运行一年的数据。
2001-11-26 hep-ph
Probing anomalous top-Higgs couplings at the HL-LHC via $H\to WW^{\ast}$ decay channels
本文研究了在14 TeV CERN对撞机高亮度（HL-LHC）运行中利用SS 2L或3L信号探测$tHq$ ~（$q= u, c$）反常耦合的前景。我们专注于信号的$tH$相关的生产，其次是衰变模式$t\to b\ell^{+}ν_{\ell}$和$H\to WW^{\ast}$，和$t\bar{t}$生产其次是衰变模式$t\to b\ell^{+}ν_{\ell}$和$\bar{t}\to H(\to WW^{\ast})\bar{q}$，其中$\ell=e, μ$。基于两种类型的$H\to WW^{\ast}$衰变拓扑，一种假设半轻子衰变模式$H\to WW^{\ast}\to \ell^{+}νjj $和另一种假设全轻子衰变模式$H\to WW^{\ast}\to \ell^{+}ν\ell^{-}\barν$，我们对信号和背景进行了全面的模拟。结果表明，在未来的HL-LHC上，对于同号双轻子通道，$Br(t\to uh)~(Br(t\to ch))$可以探测到$1.17~(1.56)\times 10^{-3}$，对于3L通道，在$3σ$灵敏度下，可以探测到$7.1~\times 10^{-4}~(1.39~\times 10^{-3})$.
2018-11-05 hep-ph
LHC vector resonance searches in the $t\bar{t} Z$ final state
LHC对$l^+ l^-, \, jj, \, t\bar{t}, γγ$和$VV$末态的BSM共振的研究至今没有发现新的物理学。目前的研究结果将新物理共振的质量尺度下限设定在$\mathcal{O}(1)$ TeV范围内，假设新的共振主要衰变为一对标准模型粒子。虽然SM对搜索是对可能的新物理的重要探索，但重要的是要重新检查用这种最终状态探测的新物理场景的范围。新的共振衰减占主导地位的最终状态以外的SM对的情况下，即使理论上动机，超出了SM对搜索的范围。在本文中，我们认为，大型强子对撞机搜索（矢量）共振超过两个粒子的最终状态将是有用的补充探测新的物理方案。作为一个例子，我们考虑一类复合希格斯模型，并确定特定的模型参数点的颜色单线态，电中性矢量共振$ρ_0$衰变占主导地位的不是一对SM粒子，但一个费米子的顶部合作伙伴$T_{f1}$和顶夸克，与$T_{f1} \rightarrow tZ$。我们表明，占主导地位的衰变的$ρ_0 \rightarrow T_{f1} t$的背景下，复合希格斯模型是可能的，即使当衰变通道对$T_{f1}$是运动学开放。我们的分析涉及的情况下，$m_ρ$和$m_{T_{f1}}$的$\mathcal{O}(1)$ TeV，导致高度提升的$t\bar{t}Z$最终状态的拓扑结构。我们表明，我们认为，特定的复合希格斯粒子的情况下，可以在LHC 13与低至30 …
2017-04-10 hep-ex hep-ph
Identifying $D$ mesons from Radiative $W$ decays at the Large Hadron Collider
本文提出两种机器学习算法，通过强子衰变以47%效率识别LHC上辐射$W$衰变产生的$D$介子并抑制100倍背景，用于$\mathcal{B}(W\to D_{s}γ)$测量的前瞻性研究。
2023-10-23 hep-ex hep-ph
Identifying the Higgs Spin and Parity in Decays to Z Pairs
希格斯衰变为Z玻色子对可以用来确定希格斯玻色子玻色子的自旋和宇称，这是一种与希格斯辐射中的自旋宇称测量互补的方法。当希格斯粒子的质量超过壳层ZZ衰变阈值时，可以进行独立于模型的分析，但只能利用LHC中胶子-胶子融合和线性对撞机中γ-γ融合的额外角关联效应。在中等质量范围内，希格斯玻色子衰变为实玻色子和虚玻色子对，阈值效应和角关联，平行于希格斯辐射，可以用来确定自旋和宇称，尽管在实践中需要高的事件率进行分析。
2002-10-04 hep-ex hep-ph
Boosted top quarks in supersymmetric cascade decays at the LHC
在大型强子对撞机中，一般的超对称级联可以成为顶夸克的来源。具体来说，第三代夸克和胶子是顶夸克的主要来源，也可以被提升。在这篇文章中，我们已经表明，喷流子结构算法可以非常有用的在识别这样的升压顶夸克的级联。我们取包含三个喷注加零轻子加丢失能量的末态，尝试用在LHC上有很好应用前景的top tag技术重建至少一个强子衰变的顶夸克。
2011-08-05 hep-ph
Variational Autoencoders for New Physics Mining at the Large Hadron Collider
California Institute of Technology（加州理工学院）；CERN（欧洲核子研究组织）
使用在已知物理过程上训练的变分自编码器，我们开发了一个单侧阈值测试来隔离以前看不见的过程作为异常事件。由于自动编码器训练不依赖于任何特定的新物理特征，因此所提出的过程不对新物理的性质做出特定假设。基于该算法的事件选择将是对经典LHC搜索的补充，通常基于模型依赖的假设检验。这样的算法将提供一个异常事件列表，实验合作可以进一步审查，甚至作为目录发布，类似于其他科学领域通常所做的事情。在这个数据集中重复的事件拓扑可以激发新的物理模型构建和新的实验搜索。在LHC实验的触发系统中运行，这样的应用程序可以识别否则会丢失的异常事件，从而扩展LHC的科学范围。
2019-06-13 cs.LG hep-ex hep-ph
Bottom-quark Forward-Backward Asymmetry, Dark Matter and the LHC
欧洲核子研究中心的LEP实验提供了对$Z$中性规范玻色子性质的精确测量。尽管所有的测量结果都与SM的预言一致，底夸克的前后不对称性仍然与SM值相差近3 $σ$。我们提出，这种反常现象可以用一种新的$U(1)_D$规范玻色子的存在来解释，这种玻色子与底夸克和魅夸克的右手分量耦合，并带有相反的电荷。要消除规范异常，需要一个矢量状的单重带电轻子和一个中性的狄拉克（或马约拉纳）粒子，它们提供了暗物质的候选者。精确测量的限制意味着新规范玻色子的质量应该在$115$ ~GeV左右。我们讨论了这种情况下的实验约束，包括在不变的质量类似于这个新的规范玻色子的质量，在CMS实验中观察到的升压拓扑结构中存在的双喷射共振过剩。
2018-03-05 hep-ph
WW scattering at the LHC
详细研究弹性WW散射的情况下，有没有新的粒子发现之前的LHC的调试。我们的工作框架内的电弱手征拉格朗日和两个不同的unitarisation协议进行了研究。信号和背景被模拟到最终状态粒子水平。本文提出了一种新的强子衰变W的鉴别方法，它更普遍地适用于衰变为喷流的大质量粒子，其中喷流的分离很小。对潜在事件的不同假设的影响也进行了研究。我们得出结论，通道WW -> jj+l+nu可能包含标量和/或矢量共振，在100 fb^（-1）的LHC数据之后可以测量。
2002-01-11 hep-ph
Third Generation in Cascade Decays
在1000-2000 GeV的胶子超对称模型中，基于胶子级联衰变产物的新物理搜索在LHC的下一次运行中是可行的。我们调查的情况下，光停止是轻于胶子和都比所有其他的squarks轻，并表明，它的信号可以建立使用多b-喷气，多W和/或多轻子的最终状态拓扑结构。然后，我们利用助推和传统的喷流拓扑结构，在最终状态与双头生产作为探测的恒星中性伴子共湮灭区负责模型的暗物质的内容。这项研究是在一个这样的现象学上可行的模型命名为无标度F-SU（5）的特定背景下进行的。
2014-12-18 hep-ph
