A Comparison of Future Proton Colliders Using SUSY Simplified Models: A Snowmass Whitepaper
我们提出了一个总结的结果超对称简化模型搜索在未来的质子对撞机：14 TeV的LHC以及33 TeV的质子对撞机和100 TeV的质子对撞机。给出了胶子-中性伴子（轻味衰变和重味衰变）、方-中性伴子和胶子-方简化模型面的上限和发现意义。用Snowmass组合探测器处理事件，并使用Snowmass样本计算标准模型背景。我们把重点放在不同的对撞机方案之间的比较，随着经验教训的影响，系统误差和堆积。更多的细节在配套文件中提供。
2013-12-01 hep-ex hep-ph
Heavy Higgs Scalars at Future Hadron Colliders (A Snowmass Whitepaper)
我们调查的前景，发现或排除额外的希格斯标量在14 TeV和33 TeV的LHC的理论与两个希格斯双峰的背景下。我们主要研究强子对撞机上产生率最大的模式，即重CP偶标量H和重CP奇赝标量A的胶子聚变产生。我们考虑衰变道H到ZZ到4l的灵敏度，以及A到Zh，其中Z到ll，h到bb或h到τ的灵敏度。
2013-10-01 hep-ex hep-ph
Dirac Gauginos in Supersymmetry -- Suppressed Jets + MET Signals: A Snowmass Whitepaper
我们考虑在自然重狄拉克胶子存在下夸克产生的修正。第一代squark产生被高度抑制，提供了一个有趣但具有挑战性的信号发现或排除。没有专门的搜索与狄拉克胶子的超对称性已经执行，但重新解释的“去耦胶子”简化模型表明，一个共同的第一和第二代夸克质量的界限是远远小于在MSSM：$\lsim 850$ GeV的无质量LSP，并没有约束的LSP重约300 GeV。我们比较和对比的夸克生产截面之间的模型与狄拉克胶子和一个马约拉纳胶子，更新早期的结果在文献中的$pp$对撞机运行在$\sqrt{s} = 14$和33 TeV。在$\sqrt{s} = 14$ TeV，夸克+胶子的相关产生可能非常小，而在更高能量的$pp$对撞机上，夸克+胶子的相关产生是一个具有挑战性但重要的信号。其他几个显着的影响狄拉克gauginos提到，一些发人深省的讨论，因为它涉及的重要性，各种实验计划或建议。
2013-08-15 hep-ph
Exotic Higgs Decay via AZ/HZ Channel: a Snowmass Whitepaper
虽然传统的希格斯玻色子的搜索集中在它的衰变到标准模型（SM）粒子：伽马伽马，ZZ，WW，bb和τ τ，在这项研究中，我们探索衰变A --> HZ或H --> AZ。这种衰变可能出现在所观察到的SM-类希格斯h --> AZ的奇异衰变中，带有光A，或者在SM之外的新物理场景中出现额外的希格斯，带有扩展的希格斯扇区。我们研究了在LHC上对于（m_A，m_H）的各种组合的排斥限和发现范围：gg --> A/H --> HZ/AZ --> bbll（l =e，mu）.我们发现，对于14 TeV、积分亮度为300 fb^{-1}的LHC，95% C.对于200 GeV到600 GeV范围内的母重Higgs质量，gg --> A/H --> HZ/AZ --> bbll的截面极限在大约30 fb到几fb之间变化，而5 sigma发现的极限大约大2-3倍。通过与次极小超对称标准模型的比较，我们发现该通道对于重Higgs粒子的搜索，特别是对于350 GeV以下的Higgs粒子的搜索是有用的。
2013-08-28 hep-ph
A Snowmass Whitepaper: Dark Matter Production at Intensity-Frontier Experiments
暗物质粒子可以在强度前沿实验中观察到，未来十年的机会将探索由热DM模型，暗扇区范式和数据异常激发的重要参数空间。本白皮书描述了此类搜索的动机、检测策略、前景和挑战，以及RF6内部和整个HEP的协同作用和互补性。
2022-09-05 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Whitepaper on Super-weakly Interacting Massive Particles for Snowmass 2013
弱相互作用大质量粒子（WIMPs）衰变后期产生的超弱相互作用大质量粒子在超对称参数空间和其他物理学框架的大范围内是普遍存在的，超越了标准模型。如果它们的质量与衰变中的WIMP相似，那么它们自然可以解释宇宙学上所有的暗物质丰度。它们的天体物理结果和对撞机特征与WIMP候选者截然不同。特别是，它们可以修改大爆炸核合成，扭曲宇宙微波背景，减少星系的子结构和降低低质量星系的中心密度。
2013-08-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Compilation of SUSY particle spectra from Snowmass 2001 benchmark models
超对称粒子谱计算程序ISAJET，SUSYGEN和PYTHIA的比较研究，提出了各种超对称的情况下定义的斯诺马斯2001年研讨会。
2002-01-24 hep-ph
A short overview on low mass scalars at future lepton colliders -- Snowmass White Paper
在这篇白皮书中，我简要总结了低质量场景的可能通道及其在未来$e^+e^-$对撞机上的发现潜力。这是我最近在CEPC研讨会，FCC周和ECFA未来对撞机研讨会上的演讲摘要。
2022-03-15 hep-ph
Implications of mixed axion/neutralino dark matter for the Cosmic Frontier: a Snowmass whitepaper
如果我们同时使用超对称解来解决规范层次问题和PQ解来解决强CP问题，那么我们可能会期待混合的轴子/中性伴暗物质（DM），即两个暗物质粒子。在这种情况下，暗物质的产生包括轴子的振荡产生、热中性伴子和非热中性伴子的产生以及轴子和轴子的热中性伴子和非热中性伴子的产生。后一种粒子可能会将额外的中性伴子送入宇宙汤中，或者通过额外的熵产生来稀释所有的遗迹，或者将暗辐射送入宇宙。根据超对称性和PQ模型，PQ尺度可以很容易地存在于10^9-10^{16} GeV之间。轴子可能远远超出目前实验所探测的范围。在遗留的WIMP的情况下，理论预测必须重新调整的可能性，WIMP只包括一小部分的本地DM丰度。
2013-06-17 astro-ph.CO hep-ph
PDF uncertainties in the extraction of the W mass at LHC: a Snowmass Whitepaper
W玻色子质量的精确测量是未来几年LHC物理计划的重要里程碑。对$M_W$的精确测量允许通过全局电弱拟合对标准模型进行严格的一致性检验，而全局电弱拟合又对新物理学敏感，其尺度可能高于直接搜索中探索的尺度。从理论的角度来看，我们有限的知识PDF将是一个主要来源的不确定性，在正在进行的和未来的大型强子对撞机确定的$M_W$。在本白皮书中，我们量化了PDF不确定性对LHC横向质量分布中W质量提取的影响。计算已进行使用NNPDF2.3集，其中包括直接约束的W玻色子生产运动学的数据从LHC的电弱规范玻色子生产。我们的研究结果证实了以前的估计，PDF的不确定性，在确定$M_W$从$m_W^T$分布是温和的，大约10兆电子伏最多。我们还简要地讨论了轻子$p_T$分布的情况。
2013-09-05 hep-ex hep-ph
Heavy Neutral Lepton Searches at the Electron-Ion Collider: A Snowmass Whitepaper
在本白皮书中，我们以重中性轻子（HNL）模型为例，探索在电子离子对撞机（EIC）上进行新物理研究的潜力。我们提出了两大类的搜索策略取决于HNL的寿命：直接搜索的提示衰减HNL的寿命短，长寿命的位移顶点搜索。在识别出最有希望的信号和相应的背景后，我们进行了详细的模拟，以估计EIC对HNL的灵敏度，考虑检测器阈值，分辨率和几何接受度。我们推导出的EIC达到HNL平方混合角的函数的HNL质量下的电子味混合优势假设的预测。我们的研究结果表明，EIC可以提供相当的灵敏度，现有的限制，及时的搜索，而位移顶点搜索可以覆盖大量的新地面HNL在1-10 GeV的质量范围。我们提出的策略通常也适用于其他新的物理场景，并激励EIC进行更多的现象学探索和专门的未来搜索。
2023-03-10 hep-ex hep-ph
Methods and Results for Standard Model Event Generation at $\sqrt{s}$ = 14 TeV, 33 TeV and 100 TeV Proton Colliders (A Snowmass Whitepaper)
本文描述了用于模拟未来强子对撞机的常见Snowmass 2013能量前沿标准模型背景的新技术。许多能源前沿研究的目的是探索在各种高能对撞机的高光度数据集的范围。使用未加权事件生成策略不可能生成针对多个质心能量和堆积环境精确地模拟大的积分亮度的高统计样本-依赖于事件加权的方法是必要的。即使在效率上有了这些改进，也需要大量的计算资源。本文档描述了使用Madgraph 5生成部分子级过程的事件生成的具体方法，然后使用Pythia 6进行部分子淋浴和强子化，并使用Delphes 3进行堆积和检测器模拟。在$\sqrt(s)$ = 14、33和100 TeV的pp相互作用以及0、50和140个额外堆积相互作用的大多数标准模型过程是公开可用的。
2013-10-02 hep-ex hep-ph
Effective field theories of gravity and compact binary dynamics: A Snowmass 2021 whitepaper
在本白皮书中，我描述了有效场论（EFT）技术在经典和量子引力中的现代应用，以及与天体物理学和宇宙学问题的相关性。正如在高能、核或凝聚态物理中EFT的应用一样，基于通过重整化群演化的短距离尺度解耦的威尔逊范式在引力的背景下仍然是一个强大的组织原则。然而，时空几何的存在带来了新的元素（非平凡的时间依赖性，宇宙或黑洞事件视界），这就需要引入新的场论方法，而这些方法在能量和强度前沿的物理学中的应用通常不会遇到。在简要概述了EFT方法在引力应用中的最新发展之后，我将重点介绍紧凑型二元动力学的EFT描述，包括它在LIGO/VIRGO和其他天文台的引力波探测实验计划中的一些应用。
2022-06-28 gr-qc hep-ph hep-th
Probing Supersymmetric Dark Matter and the Electroweak Sector using Vector Boson Fusion Processes: A Snowmass Whitepaper
大型强子对撞机（LHC）上的矢量玻色子聚变（VBF）过程为寻找具有电弱耦合的新物理提供了一个独特的机会。介绍了两项研究：（i）在14 TeV的两个VBF喷流和大的缺失横向能量的最终状态下的超对称暗物质的搜索。对确定Wino和Bino-Higgsino暗物质遗迹密度的前景进行了研究。大型强子对撞机可以探测质量高达约600 GeV的维诺暗物质，亮度为1000 fb $^{-1}$。(ii)在两个VBF喷注、缺少横能和两个$τ$（轻Stau情形）和轻轻子$e$和$μ$（轻Slepton情形）的末态中寻找电荷伴子/中性伴子系统.在LHC 14的300 fb $^{-1}$（1000 fb $^{-1}$）处，包含和相反符号的$τ$对的$5 σ$质量达到分别为250 GeV（300 GeV）和200 GeV（250 GeV），对于$ΔM \, = \, m_{\tildeτ_1} - m_{\neu{1}} \, = \, 30$ GeV。对于$ΔM \, = \, 15$ GeV，包含$τ$对的LHC 14在300 fb $^{-1}$（1000 fb $^{-1}$）处的$3 σ$质量达到180 GeV。在LHC 14的300 fb $^{-1}$（1000 fb $^{-1}$）处，包含和相反符号的$μ$对的$5 σ$质量分别约为350 GeV（400 GeV）和300 GeV（350…
2013-08-01 hep-ph
Leaving no stone unturned in the hunt for SUSY naturalness: A Snowmass whitepaper
对超对称模型施加电弱标度自然度约束（低Δ EW），可得到质量谱特征为~100-300 GeV的轻希格斯介子，1-5 TeV标度的顶方子和胶子的高度混合，允许m_h ~125 GeV。第一代和第二代夸克可以很容易地生活在5-20 TeV的规模，从而提供了至少部分的超对称风味/CP问题的解决方案。对于LHC的这种模型，胶子对的产生之后是级联衰变到富含t-和b-夸克的末态以及多重轻子。LHC 14在300 fb^{-1}的能量范围计算为大约m_{\tg} 1.8 TeV。然而，μ参数的小幅度--自然性的必要条件--导致了一个独特的强子完全相同符号的双玻色子（W^ \pm W^ \pm）签名来自wino对生产。在具有统一质量的低Δ_{EW}模型中，这个特征产生了稍高的能区，可达m_{\tg} 2.1 TeV。的渺小|μ|这意味着ILC除了是Higgs工厂之外，还应该是Higgsino工厂，并且对于\sqrt{s} 600 GeV，完全搜索SUSY自然性似乎是可能的。由于类希格斯诺WIMP暗物质（DM）的热丰度不足，因此有足够的空间来贡献轴子DM。下一代的WIMP探测器，如具有吨级惰性液体靶的WIMP探测器，可以对类希格斯诺WIMP进行彻底的搜索。
2013-09-27 hep-ph
Snowmass whitepaper: Exploring natural SUSY via direct and indirect detection of higgsino-like WIMPs
弱电微调的超对称模型包含质量与m_h \simeq 125 GeV相差不远的轻希格斯介子，而其他超对称粒子可能重得多。在R宇称守恒的MSSM中，最轻的中性伴子是类希格斯诺的WIMP（尽管有不可忽略的高更诺成分），其热遗迹密度远低于测量值。这就为轴子（或其他可能没有那么好动机的稳定粒子）留下了发挥协同暗物质粒子作用的空间。当地的弱相互作用物质丰度预计将低于标准估计值，直接和间接的检测率必须相应地重新调整。我们计算重新缩放的直接和间接的类希金森WIMP检测率的超对称模型，满足电弱自然条件。尽管重新标度，我们发现，吨级的稀有液体探测器可以探测整个类希格西诺的WIMP参数空间，所以这些实验应该要么发现WIMP或排除的概念，电弱自然的R-宇称守恒自然超对称模型。自旋相关或间接检测的前景更加有限，部分原因是重新缩放效应。
2013-06-18 astro-ph.CO hep-ph
The Snowmass Points and Slopes: Benchmarks for SUSY Searches
“雪团点和斜坡”（SPS）是MSSM参数空间中的一组基准点和参数线，对应于目前和未来实验中寻找超对称性的不同场景。这套基准是在2001年“关于粒子物理未来的斯诺马斯研讨会”上商定的，作为基于不同现有提案的共识。
2002-02-25 hep-ph
Snowmass 2021 whitepaper: Proton structure at the precision frontier
本白皮书探讨了高精度部分子分布函数（PDFs）的确定现状与未来前景，指出通过实验、QCD理论、全局分析与计算的进展，将核子非极化PDFs提升至N2LO和N3LO精度，并强调实验与理论的协同及机器学习的应用。
2023-04-05 hep-ex hep-ph
Indirect Investigations of Supersymmetry
这是2001年斯诺马斯会议P3物理组“超对称性的间接研究”小组的总结报告。
2001-12-22 astro-ph hep-ex hep-ph
The CP-violating pMSSM at the Intensity Frontier
在这篇Snowmass白皮书中，我们描述了正在进行的和拟议的强度前沿实验对最小超对称标准模型（MSSM）参数空间的影响。我们扩展了一组唯象MSSM（pMSSM）模型，包括非零CP违反阶段，并研究在这些情况下的各种味观测值的灵敏度未来的电偶极矩和罕见的介子衰变实验可以有一个强大的影响，这些模型的可行性是相对独立的详细的超伙伴谱。特别是，我们发现，这些实验有可能探测模型，预计逃脱搜索在高光度LHC。
2013-09-29 hep-ex hep-ph
SUSY Simplified Models at 14, 33, and 100 TeV Proton Colliders
各种超对称简化模型在14 TeV的LHC以及33和100 TeV的质子对撞机的结果。我们的重点是其信号由彩色生产驱动的模型。我们目前的上限和发现范围的预测在胶子-中性伴子（轻和重味衰变），平方中性伴子，和胶子-平方简化模型飞机。根据模型的不同，可以采用喷流+ MET、单喷流或同号双轻子搜索。探讨了堆积的影响。本研究利用Snowmass背景和组合检测器。假设积分亮度为3000 fb^{-1}，在14 TeV的大型强子对撞机上，在2.3 TeV以下可以发现衰变为轻味夸克的胶子，在100 TeV的机器上，在11 TeV以下可以发现胶子。
2014-05-14 hep-ex hep-ph
New Constraints on Gauge Mediation and Beyond from LHC SUSY Searches at 7 TeV
LHC关于喷流和能量缺失的第一个结果为检验超对称模型提供了强有力的新数据。对这些数据的最初理论解释集中在重力调解上，通常是CMSSM及其变体。在本文中，我们面对一个大类的规范中介模型与这些新的数据。更确切地说，我们认为模型的纯一般规范调解（纯GGM），并面对他们最近的实验结果的ATLAS合作。我们使用Herwig++和RIVET，结合全套实验切割，计算信号速率并将其与数据进行比较。虽然基于只有35 pb ^{-1}的积分亮度，我们表明，这些新的数据探测和排除了一部分以前允许的参数空间的GGM。此外，我们调查的可行性标准超对称性基准点，包括斯诺马斯，CMS和ATLAS集，其中包括其他调解方案，如重力，异常和高吉诺调解。
2011-04-28 hep-ex hep-ph
