Leptoquark and vectorlike quark extended models as the explanation of $(g-2)_μ$ anomaly
在最小瘦夸克（LQ）模型中，由于手征增强，$R_2$和$S_1$可以成为$(g-2)_μ$异常的解决方案。在这里，我们研究了LQ和类矢量夸克（VLQ）扩展模型。在一个LQ和一个VLQ扩展模型中，由于$t-T$混合，$(g-2)_μ$可以接收来自顶级和顶级合作伙伴$T$的贡献。除了传统的$R_2$和$S_1$表示外，我们发现当同时包含$(X,T,B)_{L,R}$三元组时，$S_3$ LQ也可以解释异常。此外，我们发现在这些模型中，LQ有新的衰变通道$Tμ$。
2022-11-09 hep-ex hep-ph
On minimal Z' explanations of the B->K*mu+mu- anomaly
最近LHCb宣布了一个3.7 sigma的差异，这是通过研究B->K*mu+mu-中的角相关而获得的理论上干净的观测值之一。我们指出，在能解决这一反常现象的最小Z'结构中，B->K*mu+mu-，B_s-Bbar_s混合中的新物理（NP）与夸克混合矩阵的非么正性之间存在着与模型无关的三重关联。这种三重相关可以被转换成一个简单的解析公式，它将NP贡献Δ C 9与半轻子矢量算符的威尔逊系数、质量差DeltaM_{B_s}的移动和违反|Vud| ^2 + |Vus| ^2 + |Vub| ^2 = 1联系起来。与单个可观测量相反，所发现的关系仅在数学上依赖于Z'质量。我们表明，我们的研究结果允许有用的未来测试的模式NP建议的B->K* 亩+亩异常。
2013-08-29 hep-ex hep-ph
Icecube/DeepCore tests for novel explanations of the MiniBooNE anomaly
虽然在MiniBooNE观测到的低能过剩仍然没有受到挑战，但越来越难以将其与其他无菌中微子搜索和宇宙学的结果相协调。最近，已经表明，在隐藏扇区中具有新粒子的非极小模型可以提供对数据的更好拟合。它们的主要成分需要一个GeV量级的$Z'$，与光子动力学混合，以及一个不稳定的重中微子，质量在150 MeV范围内，与轻中微子混合。在这封信中，我们指出，大气中微子实验（特别是IceCube/DeepCore）可以通过寻找过量的低能量“双爆”事件来探测这种模型的参数空间的很大一部分，正如我们以前的工作（arXiv：1707.08573）所提出的那样。这样的搜索将探测解释异常所需的完全相同的产生和衰变机制。
2019-09-12 hep-ex hep-ph
Leptoquark and vector-like quark extended models as the explanation of the muon $g-2$ anomaly
由于手征增强，轻夸克（LQ）模型可以解决$(g-2)_μ$反常。在这项工作中，我们考虑的模型扩展的LQ和矢量类夸克（VLQ）的同时，可以用来解释的异常，因为顶夸克和顶伙伴（表示为$T$）混合。对于一个LQ和一个VLQ扩展模型，有顶夸克和$T$夸克的贡献。在极小LQ模型中，只有$R_2$和$S_1$表示能导致手性增强.在这里，我们发现一个新的$S_3$解决方案的异常存在的$(X,T,B)_{L,R}$三重。我们还考虑了一个LQ和两个VLQ扩展模型，即使在没有顶部相互作用和混合的情况下，也可以解决异常。然后，在$(g-2)_μ$的约束下，提出了新的LQ搜索信道.除了传统的$tμ$衰变通道外，LQ还可以衰变到$Tμ$末态，这将导致强子对撞机上的特征性多顶多μ子信号。
2022-06-23 hep-ex hep-ph
The Light Sgoldstino Phenomenology: Explanations for the Muon $(g-2)$ Deviation and KOTO Anomaly
在这项工作中，我们研究了长期存在的实验异常μ子$(g-2)$和最近的异常过剩$K_L\to π^0+ν\barν$在J-PARC KOTO实验与sgoldstino。超对称破缺后，夸克与sgoldstino（$s$）的相互作用使$K\to π+s$衰变通过环图可量化，从而影响了对$K\to π+\mathrm{invisible}$衰变的测量。此外，光子和sgoldstino之间的耦合有助于$Δa_μ$以及bino-slepton贡献。在满足NA 62、E949、E137、Orsay、KTEV和CHARM等实验条件的前提下，这两个反常现象可以同时得到解释。CP偶sgoldstino的质量接近中性π介子质量，不违反Grossman-Nir束缚。参数空间可以在未来的NA 62，DUNE实验以及LHC实验中进一步测试。
2020-09-30 hep-ex hep-ph
Combined Explanation of the $Z\to b\bar b$ Forward-Backward Asymmetry, the Cabibbo Angle Anomaly, $τ\toμνν$ and $b\to s\ell^+\ell^-$ Data
在这篇文章中，我们提出了一个简单的模型，它可以提供一个综合的解释$Z\to b\bar b$的前向后不对称，卡比博角异常（CAA），$τ\toμνν$和$b\to s\ell^+\ell^-$数据。这个模型是通过扩展标准模型（SM）的两个重矢量夸克（$SU(2)_L$双重态（单线态）与超荷$-5/6$（-1/3）），两个新的标量（中性和单电荷）和规范的$L_μ-L_τ$对称性。电弱对称破缺后新夸克与SM夸克的混合不仅解释了$Z\to b\bar b$数据，而且产生了对$b\to s\ell^+\ell^-$跃迁的轻子味普适贡献。与轻子味普适性违反效应一起，由涉及带电标量和重夸克的环诱导的$Z^\prime$企鹅产生，它给出了一个很好的数据拟合（$6.1\,σ$优于SM）。此外，带电标量（中性矢量）在$μ\to eνν$（$τ\to μνν$）中给出了必要的建设性树级（环路）效应，这可以自然地解释CAA（${\rm Br}[τ\toμνν]/{\rm Br}[τ\to eνν]$和${\rm Br}[τ\toμνν]/{\rm Br}[μ\to eνν]$）。
2021-06-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
An explicit Z'-boson explanation of the B->K*mu+mu- anomaly
对最近的B->K*mu+mu-数据的整体拟合表明，半轻子矢量算符的威尔逊系数有很大的新物理贡献。在这篇文章中，我们考虑一个简单的3-3-1型Z '玻色子模型，它可以容纳这样的效果，而不违反任何其他夸克味物理的约束。还讨论了尚未观察到的衰变模式，如B->Xsnunubar和长期存在的难题，如B->piK的影响。解决观测到的异常所需的Z '玻色子质量在7 TeV的范围内。这样重的Z'玻色子避开了现有的精确数据和直接搜索的界限，即使在高光度的LHC上也很难发现。ILC的潜力，以及下一代的低能量宇称破坏实验在约束的Z '-玻色子参数空间也检查。
2014-01-14 hep-ex hep-ph
Testing the 2HDM explanation of the muon g-2 anomaly at the LHC
μ子反常磁矩的测量值与标准模型预测值之间的差异是粒子物理中的重要问题之一。本文考虑一个两Higgs二重态模型（2 HDM），其中额外的Higgs二重态以轻子味破坏（LFV）方式与μ子和τ子耦合，标量的单圈修正对μ子反常磁矩有很大贡献.耦合应该是相当大的，以解释差异，使额外的希格斯玻色子将占主导地位的衰变到$μτ$ LFV模式，这使得模型可以在大型强子对撞机通过多轻子签名测试，即使它们是通过电弱相互作用产生的。本文讨论了LHC中额外希格斯粒子搜索的现状和前景，并介绍了利用多轻子事件重建质量谱的方法。
2019-12-13 hep-ex hep-ph
Explanation of the Muon g-2 Anomaly with Vectorlike Leptons and its Implications for Higgs Decays
μ子反常磁矩的测量值与标准模型预测值的偏差可以完全用μ子在电弱标度附近与额外的类矢量轻子L和E的混合来解释。这种混合同时对μ子质量有贡献。我们表明，μ介子质量和μ介子g-2的贡献之间的相关性是由质量的中微子起源于双峰L。正相关，同时解释两个测量值，需要这个质量低于200 GeV。希格斯玻色子的衰变率μ子对修改，并在该地区的参数空间，可以解释μ子异常磁矩在一个标准偏差，它的范围从0.5到24倍的标准模型预测。在相同的情况下，$h \to γγ$可以从标准模型预测中提高或降低约50%。μ介子g-2异常的解释和对$h \to γγ$的预测是不相关的，因为它们是由独立的参数控制的。这种情况可以嵌入到一个模型中，该模型具有三个完整的矢量族，其特征是规范耦合统一，足够稳定的质子和希格斯四次耦合一直保持为正，直到大统一尺度。
2013-05-29 hep-ex hep-ph
BEST potential in testing the eV-scale sterile neutrino explanation of reactor antineutrino anomalies
巴克桑无菌中微子实验（BEST）目前正处于生产人工中微子源Cr-51的阶段，镓暴露将于7月开始，持续3个月。虽然BEST的目标是专门研究镓中微子异常（SAGE和GALLEX实验），但它可以做得更多，而且很容易估计它在测试反中微子（反应堆）异常的无菌中微子解释方面的能力。我们观察到一个中等的敏感性，该区域在模型参数空间（无菌中微子质量和混合与活性电子中微子）概述了旧反应堆反中微子异常和最适合的DANSS实验，而中微子-4最喜欢的区域落在最好的棒球场。特别是通过分析SAGE+GALLEX和Neutrino-4 $χ^2$的分布发现，Neutrino-4结果与镓异常完全一致，组合异常的意义几乎达到4 $σ$级别。如果BEST证实了中微子-4的结果，联合分析将表明超过5个$σ$的证据表明eV级质量的无菌中微子。
2019-06-24 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing the MSSM explanation of the muon g-2 anomaly in dark matter experiments and at a 100 TeV $pp$ collider
我们探讨了当前和未来的暗物质和对撞机实验的能力，在探测异常磁矩的μ子，$(g-2)_μ$，在最小超对称标准模型（MSSM）。我们发现，最新的PandaX-II/LUX-2016数据对参数空间提供了强约束，使$(g-2)_μ$在$2σ$范围内，这将被即将到来的XENON-1 T（2017）实验进一步排除。我们还发现，100 TeV的$pp$对撞机可以覆盖我们的大多数幸存的样品，满足DM遗迹密度在$3σ$范围内通过$Z$或$h$共振效应，通过搜索从$\tildeχ^0_2\tildeχ^+_1$相关的产品的三轻子事件。而在100 TeV $pp$对撞机和DM直接探测中超出未来三轻子搜索灵敏度的样品要么是类higgsino/wino LSP，要么是与slepton共湮灭的类bino LSP。这样的压缩区域可以由在100 TeV $pp$对撞机上的单喷射（类）搜索覆盖。
2017-03-28 hep-ex hep-ph
A Light Scalar Explanation of $(g-2)_μ$ and the KOTO Anomaly
KOTO实验最近进行了一项寻找中性K介子衰变为中性π介子和一对中微子的研究。在KOTO信号区观测到三个事件，预计背景值约为0.05。由于没有发现系统误差的明确信号，因此衰变$K_{L}\rightarrowπ^0ν\barν$中的过剩事件是相当有趣的。一种可能的解释是存在一个质量为π质量量级的标量$ϕ$，并诱导出模拟观测信号的衰变$K_L \to π^0 ϕ$;一个质量为π质量量级的标量和一个标准模型希格斯耦合量级的μ子耦合也可以解释μ子磁矩异常$(g-2)_μ$。我们建立在这些事实表明，一个轻的单重标量与轻子和夸克的耦合，因为在两个希格斯二重态模型中与希格斯态混合引起的，可能会导致这两个异常的解释。更具体地说，我们表明，这是在所谓的X型模型中的情况下，轻子和夸克耦合到两个不同的希格斯双重态，并为标量质量的范围在40和70兆电子伏之间。由于需要相对较大的耦合到轻子，以适应$(g-2)_μ$，标量寿命意外地落入亚纳秒范围内，这是必要的，以逃避严重的质子束流收集实验和天体物理学的限制，虽然它变得敏感的限制，从电子束流收集实验。讨论了该模型的其他唯象性质。
2020-04-11 hep-ex hep-ph
Addendum to "Impact of polarization observables and $B_c\to τν$ on new physics explanations of the $b\to c τν$ anomaly"
在arXiv：1811.09603的本附录中，我们更新了我们的结果，包括Belle协作组最近对${\cal R}(D)$和${\cal R}(D^*)$的测量：${\cal R}(D)_{\rm Belle} = 0.307\pm0.037\pm0.016$和${\cal R}(D^*)_{\rm Belle}=0.283\pm0.018\pm0.014$，产生了新的HFLAV拟合结果${\cal R}(D) = {0.340\pm0.027 \pm 0.013}$，${\cal R}(D^*) = {0.295\pm0.011 \pm 0.008 }$，显示出与标准模型的$3.1\,σ$张力。我们提出新的拟合结果并更新所有图形，包括相关的新碰撞器约束。根据我们的求和规则，${\cal R}(Λ_c)$的更新预测为${\cal R}(Λ_c)= \mathcal{R}_{\rm SM}(Λ_c) \left( 1.15 \pm 0.04 \right) = 0.38 \pm 0.01 \pm 0.01$。我们还评论的理论预测的碎裂功能$f_c$的$b\to B_c$和它们的含义的约束从$B_{u/c}\toτν$数据。
2019-08-19 hep-ex hep-ph
Supersymmetric explanation of the muon g-2 anomaly with and without stable neutralino
在本文中，我们探讨的可能性，解释μ子$g-2$异常的各种类型的超对称扩展的标准模型。特别是，我们调查和比较的现象学约束MSSM与稳定的中性伴子和其他类型的情况下，中性伴子是不稳定的。对于后一种情况，我们研究了规范介导的超对称性破缺（GMSB）的情况下，非常轻的引力子和$UDD$型的R-宇称违反（RPV）的情况。在具有稳定中性伴子的MSSM中，$(g-2)_μ$所偏爱的参数区域受到中性伴子残余丰度和暗物质直接探测实验以及LHC在轻子加缺失横能道中搜索的强烈约束。另一方面，没有稳定中性伴子的情况不受暗物质约束，而大型强子对撞机的约束强烈依赖于中性伴子的衰变。我们发现，在GMSB中，如果下一个超对称粒子（NLSP）是中性伴子，那么μ子$g-2$所偏爱的整个参数区域已经被排除，而如果NLSP是stau，那么某些区域仍然是允许的。在RPV方案中，LHC的约束比其他方案要弱得多，并且μ子$g-2$的参数空间仍然有很大的空间。
2022-08-20 hep-ex hep-ph
Scalar leptoquark and vector-like quark extended models as the explanation of the muon $g-2$ anomaly: bottom partner chiral enhancement case
本研究针对μ子$g-2$反常问题，探索带下型夸克手征增强的标量轻子夸克与类矢量夸克扩展模型，发现两种底夸克相关手征增强新模型并提出对应新搜寻通道。
2023-06-13 hep-ex hep-ph
Revisiting the Dark Photon Explanation of the Muon Anomalous Magnetic Moment
一种被称为“暗光子”或$A^{\prime}$的大质量$U(1)^{\prime}$规范玻色子，长期以来一直被认为是对μ子异常磁矩（$g_μ - 2$）的实验测量和理论测定之间存在差异的潜在解释。最近，实验结果已经排除了这种可能性，因为暗光子只表现出可见或不可见的衰变。在这项工作中，我们重新审视这一想法，并考虑一个模型，其中$A^{\prime}$耦合非弹性的暗物质和一个兴奋的暗扇区状态，导致一个更奇特的衰变拓扑结构，我们称之为半可见衰变。我们发现，对于暗扇区状态之间的大质量分裂，这种衰变模式被增强，削弱了以前不可见的衰变暗光子的界限。因此，$A^{\prime}$解决了参数空间区域中的$g_μ - 2$异常，宇宙中的热暗物质成分很容易解释。有趣的是，我们讨论的半可见事件可能已经被寻找不可见暗光子衰变的实验否决了。对数据的重新分析和未来的搜索可能是至关重要的，在揭示这种奇异的衰变模式或关闭窗口的暗光子解释的$g_μ - 2$异常。
2019-06-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
A leptoquark and vector-like quark extended model for the simultaneous explanation of the $W$ boson mass and muon $g-2$ anomalies
CDF合作组最近公布了一项关于$W$玻色子质量的新测量结果，它与标准模型（SM）的预测存在紧张关系。本文在类矢量夸克（VLQ）$(X,T,B)_{L,R}$和轻夸克（LQ）$S_3$扩展模型中解释了这种反常现象。在这个模型中，VLQ和LQ都对$W$玻色子质量有正修正。此外，由于top、$T$和$B$夸克的手征增强，它也可以解决$(g-2)_μ$异常。
2023-02-17 hep-ex hep-ph
MUonE sensitivity to new physics explanations of the muon anomalous magnetic moment
MUonE实验旨在通过弹性μ子-电子散射精确测量强子真空极化对μ子$g-2$的贡献。由于目前的μ子$g-2$异常暗示了与μ子相关的新物理学（NP）的潜在存在，那么问题就出现了：μ子E中强子真空极化的测量是否也会受到相同NP的影响。在这项工作中，我们解决了这个问题，通过调查各种NP解释的μ子$g-2$异常通过矢量或标量介质的味道普遍的，非普遍的，甚至味道违反耦合到电子和μ子。我们推导出相应的MUonE在每种情况下的灵敏度，并发现在MUonE的强子真空极化的测量是不容易受到任何这些NP方案。
2020-05-08 hep-ex hep-ph
Can a protophobic vector boson explain the ATOMKI anomaly?
2016年，ATOMKI合作宣布[PRL { \bf 116}，042501（2016）]观察到$^7$ Li靶上的入射质子束诱导的其中一个$^8$ Be核跃迁中的$e^+-e^-$对产生信号的意外增强。许多超越标准模型的物理解释随后被提出。一种流行的理论是，异常是由质量约为17 MeV的疏质子矢量玻色子（$X$）的产生引起的[例如，PRL\ { \bf 117}，071803（2016）]中的核转变。我们通过推导光子和$X$与核子耦合之间的同位旋关系来研究这一假说。这使我们能够找到疏质子$X$ -生产截面和测量的光子生产之间的简单关系。最终结果是，$X$的产生由$E1^X$和$L1^X$（横向和纵向电偶极子）以及$C1^X$（电荷偶极子）诱导的直接跃迁主导，而不经过任何核共振（即韧致辐射），具有对于所有高于阈值的质子束能量发生的平滑能量依赖性。这与实验观察相矛盾，并使疏质子矢量玻色子解释无效。
2021-01-26 hep-ex hep-ph nucl-ex
Dynamical Evidence For a Fifth Force Explanation of the ATOMKI Nuclear Anomalies
最近在$^8$ Be和$^4$ He核衰变中出现的异常现象，可以通过假定由一种新玻色子$X$介导的第五种力来解释。这两个过渡的分布是一致的相同的$X$质量，17兆电子伏，提供一个单一的新粒子的解释运动学证据。在这项工作中，我们研究新的结果是否也提供了一个新的粒子解释的动力学证据，也就是说，是否观察到的衰变率的两个异常可以描述由一个单一的假设为$X$玻色子的相互作用。我们考虑所观察到的$^8$ Be和$^4$ He激发核，以及$^{12}$ C激发核;这些一起跨越可能的$J^P$量子数自旋1。对于每一个过渡，我们确定是否标量，赝标量，矢量，或轴向矢量$X$粒子可以介导的衰变，我们构建了一个核物理有效场论，描述他们的领先运营商。假设宇称守恒，标量的情况被排除在外，赝标量的情况是非常不利的。然而，值得注意的是，第一次提出来只解释$^8$ Be异常的疏质子矢量规范玻色子，也在实验不确定性范围内解释了$^4$ He异常。我们预测了其他密切相关的核测量的信号率，如果得到证实，将提供压倒性的证据表明已经发现了第五种力。
2020-08-18 hep-ex hep-ph nucl-ex
Probing the explanation of the muon (g-2) anomaly and thermal light dark matter with the semi-visible dark photon channel
我们报告了一个新的矢量玻色子（$A'$）衰变成两个不同质量的暗物质粒子$χ_1 χ_2$的搜索结果。较重的$χ_2$粒子随后衰变为$χ_1$和$A' \to e^- e^+$。对于一个足够大的质量分裂，这个模型可以解释在费米实验室最近证实的μ子异常磁矩观察到的差异的新物理。值得注意的是，它还预测了观测到的热暗物质遗迹丰度。使用详细的Monte-Carlo模拟来确定NA 64设置中该通道的信号产率和检测效率。这些结果是通过重新分析先前NA 64对不可见衰变$A'\to χ\overlineχ$和类轴子或赝标量粒子$a \to γγ$的搜索而获得的。用这种方法，我们排除了一个显着的部分参数空间证明μ子g-2异常和兼容的观测到的暗物质遗迹密度$A'$群众从2 $m_e$高达390兆电子伏和混合参数$ε$之间的$3\times10^{-5}$和$2\times10^{-2}$。
2021-07-06 hep-ex hep-ph
A light charged Higgs boson in two-Higgs doublet model for CDF $Wjj$ anomaly
最近的异常CDF数据$Wjj$事件的动机，我们研究的框架内的两个希格斯偶极子模型的可能的解释。我们发现，一个带电的希格斯玻色子的质量$\sim$ 140 GeV与适当的耦合可以解释所观察到的过剩。此外，我们还考虑了带电希格斯玻色子对$B$介子系统在环能级上引起的变味中性流效应，以进一步约束模型。我们的研究表明，在这种情况下，同号电荷不对称$A_{s\ell}^b$可以是${\cal O}(10^{-3})$。
2012-01-09 hep-ex hep-ph
Heavy Sterile Neutrinos in Tau Decays and the MiniBooNE Anomaly
MiniBooNE实验的当前结果显示了指示中微子振荡的过量事件，但只有当一个超出标准的3族场景时。最近，人们对这些事件给出了一种不同的解释，不是用振荡来解释，而是用具有大跃迁磁矩的大质量无菌中微子的产生和衰变来解释。我们研究了这种无菌中微子在稀有衰变$τ^- \rightarrow μ^- μ^+ π^- ν$和$τ^{-}\rightarrow μ^{-} μ^{+} e^{-} νν$中的作用。我们发现，搜索这些衰变具有位移顶点之间的$μ^-$和其他带电粒子，构成了很好的测试的存在的不育中微子提出解释MiniBooNE异常。这些搜索可以用现有的实验数据来完成。
2011-10-25 hep-ex hep-ph
Anomaly Detection under Coordinate Transformations
越来越需要基于机器学习的异常检测策略，以扩大在大型强子对撞机（LHC）和其他地方对超越标准模型（BSM）物理的搜索。任何异常检测方法的第一步都是指定可观测量，然后使用它们来确定一组异常事件。一种常见的选择是选择具有低概率密度的事件。众所周知，概率密度在坐标变换下不是不变的，因此灵敏度可能取决于坐标的初始选择。更广泛的机器学习社区最近将坐标敏感性与异常检测联系起来，我们的目标是将对这个问题的认识带到越来越多的关于异常检测的高能物理文献中。除了分析解释之外，我们还提供了来自简单随机变量和LHC Olympics数据集的数值示例，这些示例显示了如何使用概率密度作为异常得分，从而根据坐标系将事件分类为异常或不异常。
2022-09-13 hep-ex hep-ph physics.data-an
