Mono-W Dark Matter Signals at the LHC: Simplified Model Analysis
我们研究单W信号的暗物质(DM)的生产在大型强子对撞机,规范不变的重正化模型的背景下。我们分析了两个简化的模型,一个涉及一个s-通道Z'调解人和其他的t-通道色标量调解人,并考虑的例子中,DM夸克耦合的同位旋守恒或同位旋破坏后的电弱对称性破缺。虽然以前的单W信号的工作都集中在同位旋违反EFT,获得非常强的限制,我们发现,同位旋违反影响很小,一旦这样的物理嵌入到规范不变的简化模型。因此,我们发现,8 TeV的单W的结果是少得多的约束比所产生的单喷搜索。考虑到轻子(单轻子)和强子(单脂肪喷注)衰变的W,我们确定了14 TeV的大型强子对撞机达到单W搜索与3000 fb $^{-1}$的数据。虽然单W信号将为单喷流发现通道提供重要补充,但这些模型的现有限制意味着在14 TeV LHC上观察它将是一个具有挑战性的信号。
2015-12-01 hep-ex hep-ph
Most general EFTs from spurion analysis: Hilbert series and Minimal Lepton Flavor Violation
本文推导了一般有效场论中spurion分析的饱和定理,并通过计算最小轻子味破坏场景下的Hilbert级数加以验证,同时提供了用于计算群不变量与协变量的Mathematica代码。
2024-12-20 hep-ph hep-th
Measurement of the Higgs Boson Couplings and CP Structure Using Tau Leptons at the LHC
在$\sqrt{s}=$ 7和8 TeV的LHC收集的pp碰撞数据进行的ATLAS和CMS合作的$H\toττ$测量的结果。其中包括在VBF希格斯玻色子生产CP不变性的测试。实验挑战的CP不变性测试中的$H\toττ$衰变也进行了审查。
2017-03-29 hep-ex hep-ph
Prospects for Lorentz Invariance Violation searches with top pair production at the LHC and future hadron colliders
本文研究了LHC和未来强子对撞机上产生的$t\bar{t}$的洛伦兹不变性破坏的特征。可能偏离洛伦兹对称性的情况在顶夸克扇区中仍然没有得到很好的约束。通过对大型强子对撞机产生的$t\bar{t}$事件进行专门的分析,顶部扇区的边界可以相对于Tevatron提高三个数量级,Tevatron是迄今为止唯一存在的测量方法。在HL-LHC和未来的对撞机上,灵敏度将进一步提高。
2019-08-29 hep-ph
Unparticles in diphoton production to NLO in QCD at the LHC
我们在QCD中计算了张量非粒子对LHC双光子产生的贡献,其中非粒子部分是(a)标度不变性而不是完全共形不变性和(b)共形不变性的结果。我们使用半解析的双截止相空间切片方法来处理对$p p \to γγX$的${\cal O}(α_s)$修正,并表明我们的结果对软截止和共线截止不敏感。为了避免碎裂光子的贡献,我们采用了光滑锥隔离准则。强调了QCD修正对包括非粒子在内的双光子事件的意义。
2009-04-16 hep-ex hep-ph
Probing Lorentz Invariance With Top Pair Production at the LHC and Future Colliders
本文介绍了在大型强子对撞机和未来对撞机上用$t\bar{t}$进行洛伦兹破坏搜索的前景。在简短介绍了作为洛伦兹对称破缺有效场论的标准模型扩展之后,我们将集中讨论$t\bar{t}$的产生。我们研究了洛伦兹破坏作为质心能量的函数的影响,并评估了对撞机实验对此信号的敏感性。
2019-09-04 hep-ph
Probing Scalar Effective Field Theories with the Soft Limits of Scattering Amplitudes
我们研究了标量有效场论(EFTs)中存在多个不同的导数功率计数参数$ρ_1< ρ_2<\ldots < ρ_Q$时的软行为。我们澄清了增强的软限制的概念,并使用这些扩展的范围壳递归技术的标量EFT。作为一个例子,我们进行了详细的研究理论与两个功率计数参数,$ρ_1=1$和$ρ_2=2$,其中包括移位对称广义伽利略。我们证明了最小增强软极限唯一挑选出的狄拉克-玻恩-因菲尔德(DBI)对称性,包括DBI伽利略。对于特殊的软极限,我们唯一地挑选出特殊的伽利略类理论的调查。我们研究了DBI伽利略振幅更密切,验证了递归技术的有效性,在产生六点振幅,并明确证明了DBI伽利略对偶下的所有振幅的不变性。
2016-12-13 gr-qc hep-ph hep-th
Probing CPT invariance with top quarks at the LHC
该研究首次从ATLAS和CMS的顶夸克与反顶夸克运动学质量差测量中提取顶夸克 sector CPT破缺的模型无关敏感性,将CPT破缺背景场时间分量限制在$[-0.13,0.29]$GeV(95%置信水平),为顶夸克CPT不变性提供了首个模型无关约束。
2024-11-26 hep-ph
On the search for the electric dipole moment of strange and charm baryons at LHC and parity violating (P) and time reversal (T) invariance violating spin rotation and dichroism in crystal
在弯曲晶体中,短寿命重子自旋旋转的$P$奇效应可以模拟假设EDM引起的自旋旋转。利用$P$ -奇自旋和$T$ -奇自旋在晶体绕粒子动量方向转动时的不同行为,使得在测量短寿命重子EDM时可以排除$P$ -奇自旋的贡献。将角度范围$φ$和$φ+ π$的测量结果彼此相减,使得能够测量带负电荷的美和中性重子通过未弯曲晶体的轴散射时的$T$ -奇旋转。
2017-08-31 hep-ph
Effective field theory investigations of the XYZ puzzle
量子色动力学,强相互作用的理论,预测了几种类型的束缚态。其中包括介子($q\bar{q}$)和重子($qqq$),它们是多年来在实验中观察到的唯一状态。然而,在过去的十年中,在$B$ -工厂(BaBar、Belle和CLEO)、$τ$ -charm设施(CLEO-c、BESIII)以及质子-质子对撞机(CDF、D 0、LHCb、ATLAS、CMS)中观察到了许多不符合这一图景的状态。越来越多的证据表明,至少有一些新的粲偶素和底偶素类状态,即所谓的XYZ介子,是新的物质形式,如夸克-胶子杂化体,介子分子或四夸克,五夸克的不同排列。有效场论(Effective Field Theories,EFT)已经被建立在重夸克-反夸克束缚态的理论框架下,但对XYZ介子的一般性研究还没有被建立起来。本次会议的范围是讨论我们在开发新的EFT的可能性,其特征在于传统的夸克偶素状态,也促进了新的奇异物质,特别是混合介子的系统和模型独立的描述。
2016-03-28 hep-ex hep-lat hep-ph
Enhanced color gauge invariance and a new di-photon state at the LHC
我们建议在750 Gev的LHC双光子中看到的可能的共振解释为与增强的色规范不变性相关的一对新的重胶子的束缚态。它们有一个守恒定律,强制它们成对地产生和衰变,因此要求夸克的主导耦合是通过一个5维算符的二次耦合。实现这些假设的一种方法是,如果SU(3)色规范不变性增强到SL(3,C),同时将内部度量提升到动力学自由度,其中内部度量选择了什么是幺正变换。这一理论最早由Cahill[3]、Dell[4]、Kim和Zee[5]以及Julia和Luciani[6]提出。动力学内部度规自发地将SL(3,C)破缺为SU(3),给SL(3,C)/SU(3)中与生成元相关的矢量玻色子一个质量。与内部度规的耦合也确保了能量是从下面有界的。新的状态是由胶子融合产生的,并通过对称性允许的一组新的矢量夸克的直接耦合衰变为一对光子。
2016-03-17 hep-ph
Unitarity Bounds on Effective Field Theories at the LHC
标准模型的有效场论(EFT)扩展是计算具有部分子质心能量$\sqrt{\hat{s}}\,\big)$的可观测$\big(e.g.$截面的工具,作为由新物理标度$M$抑制的系统可改进的膨胀。如果人们对$M<\sqrt{\hat{s}}$的参数空间中的EFT预测感兴趣,则会出现自洽性的问题,这可以表现为对微扰分波么正性的违反。然而,当我们使用包含性策略在具有质心能量$\sqrt{s}$的强子对撞机上搜索EFT的影响时,我们通常无法访问$\sqrt{\hat{s}}$的逐事件值。这激发了需要一个形式主义,将部分子分布函数的微扰分波么正性分析。制定这样一个框架并开始探讨其影响是这项工作的目标。我们的方法开辟了一个潜在的有效区域的EFT参数空间,其中$M \ll \sqrt{s}$。我们提供的证据表明,存在有效的EFT在这个参数空间。扰动么正性界是敏感的细节,一个给定的搜索,效果,我们调查不同的运动学削减。
2022-06-06 hep-ph
Vector triplets at the LHC
标准模型的几个流行的扩展预言了在规范群SU(2)_L下变换为三重态的额外矢量场。这些多重态包含Z'和W'玻色子,质量和耦合由规范不变性决定。我们回顾了一些与模型无关的结果,这些新的矢量玻色子,重点是双轻子和轻子加丢失的能量信号在大型强子对撞机。
2013-07-23 hep-ex hep-ph
Quantifying EFT Uncertainties in LHC Searches
University of Oregon(俄勒冈大学);University of California, Davis(加州大学戴维斯分校);ICREA, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats(加泰罗尼亚研究高级学院)
本文提出了一种在LHC搜索中量化EFT不确定性的方法,通过引入高维算符和先验似然函数,解决EFT有效性问题,提高模型无关结果的稳健性和统计解释性。
2025-08-05 hep-ex hep-ph
Generalized Foldy-Wouthuysen approach for the derivation of non-relativistic effective field theories
Yokohama National University(横滨国立大学);Universität Ulm(乌尔姆大学);Technische Universität Darmstadt(达姆施塔特工业大学)
本研究提出一种基于扩展Foldy-Wouthuysen变换的广义非相对论约化方法,可推导非相对论有效场论,适用于惯性及非惯性时空等复杂理论场景,还可扩展至含轴子场的模型。
2026-09-03 hep-ph hep-th quant-ph
Prospects for Lorentz-Violation Searches at the LHC and Future Colliders
强子对撞机提供了一个独特的机会,测试洛伦兹不变性和CPT对称性在高能量和在实验室。在Tevatron上进行了顶夸克扇区的第一次测量。在这里,我们提出了前瞻性的研究,在大型强子对撞机和未来的对撞机上测试顶夸克对生产的洛伦兹不变性。最近在LHCb研究了b夸克扇区。最终,光子参数的新的界限,可以提取从观测TeV光子在LHC。最后,我们将强调强子对撞机提供的其他机会。
2019-08-30 hep-ph
Strong P invariance, neutron EDM and minimal Left-Right parity at LHC
在最小左-右模型中,左右对称性的选择是双重的:广义宇称$\mathcal P$或电荷共轭$\mathcal C$。在具有自发破缺严格$\mathcal P$的极小模型中,可以用自发相位$α$计算出树级对强CP破坏的贡献。中子电偶极矩的平方则限制了$α$的大小。在k介子扇区中间接CP破坏的最新更新之后,设置了$20 \text{TeV}$处的$W_R$质量的界限。可能的方式走出这个界限,无论是通过一个额外的松弛机制或明确打破$\mathcal P$被认为是。为此,手征环的中子电偶极矩在下一个领先的顺序重新计算,并提供了一个估计的弱贡献。结合这个约束与其他CP违反可观的K介子部门允许$M_{W_R} \gtrsim 3 \text{TeV}$。另一方面,$\mathcal C$对称性不受这些限制,使右手尺度在实验范围内。
2014-10-15 hep-ex hep-ph nucl-th
Spin polarization of heavy quarks in matter: predictions from effective field theories
本研究利用两种有效场论分析LHC重离子碰撞中重夸克自旋极化,发现仅需一个与涡度相关的自由参数即可预测小到中等p_T区间的极化结果,且粲夸克与底夸克的该参数差异不大。
2023-07-23 hep-ex hep-ph nucl-ex
On Dark Matter Interactions with the Standard Model through an Anomalous $Z'$
我们研究了电弱标度暗物质(DM),它与重子物质的相互作用是由重反常$Z'$介导的。我们强调,当DM是一个Majorana粒子,其低速湮灭占主导地位的环抑制到规范玻色子的湮灭,而不是由p波或手征抑制到SM费米子的湮灭。由于$Z'$是反常的,这类DM模型只能实现为具有明确截止的有效场论(EFT),其中重的旁观者费米子在高能下恢复规范不变性。我们制定这些EFT,估计其截止,并适当地考虑到陈-西蒙斯条款后得到的观众费米子集成的效果。我们发现,而对于轻DM对撞机和直接检测实验通常提供最强的边界,在更高的质量的边界在很大程度上占主导地位的间接检测实验,由于强大的湮灭到$W^+W^-$,$ZZ$,$Zγ$和可能到$gg$和$γγ$。我们强调,这些湮灭通道是一般意义上的EFT的结构,因为,因此这些模型是很容易强大的间接检测的限制。即使我们专注于选定的$Z'$模型用于说明的目的,我们的设置是完全通用的,可以用于分析任何异常的$Z'$介导的DM模型与任意收费的预测。
2017-12-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Electromagnetic dipole, quadrupole moments and parity and time reversal invariance interactions of $Ω^{\pm}$ baryons in bent and straight crystals
在LHC上对$Ω^{\pm}$重子在晶体中运动的实验以及EDM测量为研究电四极矩、观察$Ω^{\pm}$重子的双折射效应(自旋振荡和自旋二向色性)以及获得描述$Ω^{\pm}$重子与电子和原子核相互作用的P奇、T奇效应的常数信息提供了可能
2020-04-04 hep-ph
Searching for Traces of Planck-Scale Physics with High Energy Neutrinos
高能宇宙中微子观测为洛伦兹不变性破坏提供了一个灵敏的检验,这可能是量子引力理论的一个结果。我们考虑一类不可重整化的,洛伦兹不变性破坏运营商,出现在一个有效场论描述洛伦兹不变性破坏的中微子部门的灵感来自普朗克尺度物理和量子引力模型。我们假设一个保守的星系外中微子源的红移分布的一般情况下,采用蒙特卡罗技术来描述超光速中微子传播,治疗运动学允许的能量损失的超光速中微子所造成的真空对发射和中微子分裂。我们认为EFT与非重正化CPT奇和非重正化CPT偶算子优势。然后,我们比较使用我们的Monte Carlo计算在这两种情况下的光谱与冰立方观察到的光谱,以确定我们的结果对普朗克尺度物理的影响。我们发现,如果下降的中微子通量以上的~2 PeV是由普朗克尺度物理,而不是由一个限制的能源在源的排放,一个潜在的显着的堆积效应将产生低于下降的能量的情况下,CPT甚至运营商的优势。然而,如果CPT-奇数,CPT-违反项占主导地位,则不会观察到这种明显的下降效应。
2015-02-09 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
Effective Field Theories of QCD for Heavy Quarkonia at Finite Temperature
夸克偶素抑制是研究重离子碰撞中产生的介质的重要探针之一。在这篇论文中,我们扩展了非相对论有效场论(NRQCD,pNRQCD)的零温框架,用于研究重夸克偶素(产生、光谱、衰变等)。到有限的温度。这是通过将表征NR束缚态的尺度和那些典型的热介质的尺度按顺序整合出来来实现的,在可能的层次结构中,这些层次结构与夸克-胶子等离子体中的夸克偶子相关。在这个框架内,我们展示了如何从QCD中以现代和严格的方式导出支配夸克-反夸克对演化的势,从而弥合了唯象势模型和QCD之间的差距。我们展示了如何系统地改善EFT,以及如何在EFT中自然产生无法编码的潜在效应,从而产生新的解离机制。我们使用这个EFT框架来计算在一个特定的设置,是相关的基态的现象学在大型强子对撞机的夸克偶素的光谱和宽度。在此框架内,我们还分析了与介质中重夸克-反夸克对的能量相关的Polyakov环的相关函数。因此,其晶格计算经常用作潜在模型的输入。用我们的方法,我们能够澄清这些自由能和描述夸克偶子动力学的实时势之间的关系,发现两者不仅在重要的虚部上不同,前者完全缺乏,而且在实部上也不同。
2012-01-13 hep-ph nucl-th
Implications of strict gauge invariance for particle spectra and precision observables
希格斯粒子的发现和大型强子对撞机的卓越性能使得人们可以对布鲁特-恩格勒特-希格斯物理学,特别是其基础场论进行精确的检验。在这个场论中,严格的规范不变性要求可观测态具有比标准微扰论中假设的更复杂的结构。这可能导致标准模型的精度测试中的偏差,可能非常小。在这里,这些偏差背后的机制将被阐明,并作为一个例子,其可能的影响,在未来的线性对撞机的R比将估计。
2017-10-03 hep-ph
Impact of the 125 GeV Higgs boson on the singlet fermion dark matter searches at the LHC
在高能对撞机上寻找单重态费米子暗物质通常采用单重态标量介体来分析,然而单重态标量介体违反了标准模型(SM)的规范不变性、重整化性和么正性。这些问题可以通过在单线态标量$s$和SM希格斯玻色子$h$之间引入混合来解决。因此,我们必须考虑两个标量介质$h_1$和$h_2$,其中$h_1$被确定为已发现的125 GeV希格斯玻色子。作为一个具体的例子,我们考虑在$t \bar{t} + E_{T}^{\text{miss}}$通道中的暗物质(DM)搜索。根据暗物质和两种标量介质的质量,我们将这一过程分为四种情况。通过对总截面和微分分布的研究,我们发现125~GeV的希格斯玻色子玻色子$h_1$的贡献在所有情况下都不能忽略,而且一旦$h_1$在壳层上,它在暗物质产生中的贡献甚至可以占主导地位.进一步,我们利用$36~\text{fb}^{-1}$的积分光度研究了$h_1$对强子和半轻子通道中暗物质搜索的LHC边界的影响。最后,我们对高能对撞机上的矢量DM搜索也应考虑$h_1$作了简要的评论。
2018-09-29 hep-ex hep-ph
A Dark Matter candidate from Lorentz Invariance in 6 Dimensions
我们研究了独特的6维orbifold与手征费米子的一个稳定的暗物质候选人是目前由于洛伦兹不变性的orbifold,没有额外的离散对称性强加的手。我们提出了一个宇宙额外维度模型,其中几百GeV的标量光子是暗物质的良好候选者。该模型的光谱具有几何特征,与以前的卡鲁扎-克莱因暗物质模型相比,具有明显的区别特征。该模型的5维极限是自然界卡鲁扎-克莱因暗物质的极小模型。尽管宇宙学倾向于低质量范围,但由于在同一KK能级中状态之间的分裂相对较小,该模型对LHC来说将是一个挑战。
2009-07-28 hep-ph
Non-standard Charged Current Interactions: beta decays versus the LHC
我们讨论了低能量和对撞机的有效耦合表征非标准带电电流相互作用的限制。一个直接的比较低能量和大型强子对撞机探测器可以在一个有效的理论框架内进行,当新的物理介导这些相互作用起源于多TeV的规模。我们发现,对于涉及右手中微子的有效耦合,pp -> e+MET+X的LHC边界在(亚)百分比水平,已经强于β衰变的LHC边界。对于涉及左手中微子的算符,(轴向)矢量和赝标量有效耦合最好在低能下探测,而标量和张量耦合目前在同一水平上通过β衰变和LHC通道pp -> e ^+MET+X探测,并通过SU(2)规范不变性,pp -> e^+e^- +X探测。未来的β衰变实验在0.1%或更高的水平将竞争的灵敏度更高的统计和更高的能量数据从大型强子对撞机。
2012-10-16 hep-ph
A light dilaton at the LHC
在这篇文章中,我们探讨了一种可能性,即一个轻介子可能是LHC新物理学的第一个标志。在SM的近似标度不变UV完成中,可能出现与标度不变性自发破缺相关的Goldstone玻色子。我们详细研究了在大型强子对撞机的质量范围内的[ $10-300$ ] GeV的介子的现象,包括介子可以与SM希格斯玻色子混合的情况下,导致一个有趣的直接和间接的约束之间的相互作用。还考虑了一种可能性,即该粒子作为一个门户网站的黑暗部门。作为一个最小的实现,暗扇区包括一个比光子轻的暗光子,这意味着相当大的能量信号丢失。几个简化的基准模型,可以编码不同的UV完成进行了讨论,我们仔细检查当前和未来的LHC达到。
2020-05-22 hep-ph
Monojet and direct detection constraints on real scalar dark matter: EFT and a simple UV completion
Monash University(莫纳什大学);The University of New South Wales(新南威尔士大学)
本文研究了通过LHC单喷注实验和直接探测实验对真实标量暗物质的限制,探讨了EFT与紫外完成模型在参数空间约束中的互补性。
2026-02-23 hep-ph
Beyond the Standard Model Effective Field Theory: The Singlet Extended Standard Model
简化模型的假设之一是,在LHC中有一些新粒子和相互作用,所有其他新粒子都是重的和解耦的。有效场论(EFT)方法提供了一个一致的方法来检验这一假设。简化的模型可以用高阶算子来扩充,这些算子涉及到LHC上可获得的新粒子。简化模型的任何UV完成将能够匹配到这些超出标准模型EFT(BSM-EFT)的参数。本文研究了最简单的简化模型:由实规范单重标量扩展的标准模型。除了通常的可重整化的相互作用,我们包括5维的单重标量与标准模型粒子的相互作用。正如我们将要展示的,即使截止尺度是3 TeV,这些新的有效相互作用也会极大地改变对希格斯精确测量和标量搜索的解释。此外,我们讨论了如何在BSM-EFT的功率计数强烈依赖于所考虑的过程和参数空间。最后,我们提出了一个$χ^2$方法,始终结合新粒子搜索的限制与标准模型的测量。与对重共振率施加硬截止不同,我们的方法允许与全局拟合一致的单个通道的波动。
2021-04-05 hep-ph
A graphical representation of gluonic operators
Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生部);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院);Peng Huanwu Center for Fundamental Theory(彭桓武基本理论中心);School of Physical Science and Technology, Inner Mongolia University(内蒙古大学物理科学与技术学院)
针对SMEFT中高维胶子算子数量多、难枚举的问题,该研究引入胶子算子的图形化表示,提出系统构建基元算子的方法,推导了D维中长度2至7的胶子算子对应的基元算子。
2025-10-22 hep-ph hep-th
LEX-EFT: The Light Exotics Effective Field Theory
本文提出轻奇异粒子有效场论(LEX-EFT)框架,通过迭代张量积分解系统构建 SM 与轻奇异态相互作用的规范不变算符目录,并展示其在 LHC 现象学中可捕获传统 EFT 遗漏的效应。
2023-08-11 hep-ph
Constraints on anomalous color dipole operators from Higgs boson production at the LHC
超越标准模型(SM)的物理可以用一个有效的拉格朗日量来参数化,该拉格朗日量尊重标准模型的对称性,并包含许多六维算子。我们考虑这些运营商的子集,负责味对角异常色磁(CMDM)和电(CEDM)偶极夸克和胶子之间的耦合。这些运营商的SM下的不变性意味着,他们有助于希格斯玻色子生产在LHC和我们研究相应的限制,可以放在他们身上。对于顶夸克的情况下,我们首先审查限制顶夸克对生产和衰变,然后比较它们可以通过研究$t\bar{t}h$生产。通过对$pp \to b\bar{b}h$和$pp \to hX$的研究,我们还对$b$ -夸克和轻夸克的耦合进行了约束.
2013-04-30 hep-ph
DEFT: A program for operators in EFT
我们描述了一个基于Python的计算机程序,DEFT,用于操纵运营商在有效场论(EFT)。在目前的版本中,DEFT可以应用于4维的庞加莱不变量理论和规范群$SU(3)\times SU(2) \times U(1)$,例如标准模型(SM),但是各种扩展(例如更低的维度或幺正规范群的任意乘积)在概念上是简单的。在其他功能中,该程序能够:(i)检查拉格朗日算子的输入列表是否(在EFT展开中的给定维度)是对S矩阵元素有贡献的算子空间的基础,一旦冗余(如Fierz-Pauli恒等式,部分积分和运动方程)被考虑在内;(ii)生成这样的基础(在可能的情况下)从输入算法;(iii)进行基础的改变。我们描述了应用程序的SM(在那里我们进行了一些非平凡的交叉检查)和扩展,并概述了该计划如何可能是使用的SM的精度测试和正在进行的搜索新的物理在LHC和其他地方。代码和说明可以从http://web.physics.ucsb.edu/~dwsuth/DEFT/下载。
2018-07-19 hep-ph
Electromagnetic dipole moment and time reversal invariance violating interactions for high energy short-lived particles in bent and straight crystals at Large Hadron Collider
在晶体中移动的通道粒子,伴随着电磁相互作用,也经历与电子和原子核的弱相互作用,以及与原子核的强相互作用。测量的偏振矢量和角分布的粒子散射的轴(平面)的未弯曲的晶体,使获得的EDM值和描述P-和T-奇相互作用的常数的值的限制。同样的测量也允许研究带电和中性粒子的磁偶极矩。通过使用两个未弯曲的晶体来研究左右不对称性,使得可以测量EDM,MDM和其他常数,而无需研究散射粒子的衰变产物的角分布:它足以测量经历双重散射的粒子流的强度。在大型强子对撞机的弯曲晶体中,通道粒子的自旋进动为测量决定重子与电子和原子核(核子)的T奇、P奇(CP)破坏相互作用和P奇、T偶相互作用的常数提供了独特的可能性,类似于测量魅力、美丽和奇异带电重子的电和磁矩的可能性。讨论了从MDM和EDM诱导的(T-奇)自旋旋转中分离P-非不变旋转的方法。
2018-12-02 hep-ex hep-ph
High $P_T$ Higgs excess as a signal of non-local QFT at the LHC
具有非局部尺度$Λ_{NL}$的标准模型的非局部扩展具有涂抹标准模型的点状顶点的效果。在能量显着低于$Λ_{NL}$顶点出现点状,而超过这个规模的所有β函数消失,所有的耦合接近一个固定点,导致规模不变性。非局域SM扩展是无鬼的,非局域尺度作为一个有效的截止辐射修正的希格斯质量。我们认为,预计将在大型强子对撞机第2阶段收集的数据将有一个敏感性的非本地效应起源于几个TeV的非本地规模。使用无限衍生处方,我们研究修改重矢量玻色子截面,可以导致增强生产的提升希格斯玻色子玻色子的运动相空间的SM背景是非常小的区域。
2021-09-24 hep-ph
Dark matter and LHC phenomenology of a scale invariant scotogenic model
我们研究了一个模型的现象学,该模型在一个单一的框架中解决了中微子质量,暗物质和电弱尺度的产生。电弱对称性破缺是通过经典标度不变理论中的科尔曼-温伯格机制实现的,而中微子质量是通过与暗物质的相互作用以典型的暗生方式辐射产生的。该模型引入了一个标量三重态和单重态,以及一个携带$Z_2$奇宇称的矢量费米子二重态,以及一个有助于保持经典标度不变性的偶宇称标量单重态。我们考虑到从暗物质遗迹密度和直接检测,直接标量搜索,中微子质量,并带电轻子味违反衰变的各种实验约束的参数空间的样本。然后,我们检查详细的模拟可能的签名在大型强子对撞机找到一些基准点的自由参数。我们发现,未来的高光度LHC在探测双轻子通道中的新物理信号方面将具有巨大的潜力。
2019-10-01 hep-ph
Heavy neutrinos, Z' and Higgs bosons at the LHC: new particles from an old symmetry
大型强子对撞机的新数据正在开启粒子物理学的新时代。不为零的中微子质量代表了标准模型之外的新物理学的可靠观测证据。基于SU(3)_C x SU(2)_L x U(1)_Y x U(1)_{B-L}对称性,结合已建立的重子减轻子数不变性,后者的一个扩展被提出作为中微子质量问题的一个可行的和可检验的解决方案。我们认为,大型强子对撞机的数据将探测这个模型的所有新内容:重中微子,一个额外的规范玻色子出现在自发破缺的额外规范组在TeV的规模,由一个新的更重的希格斯玻色子玻色子,也可以在欧洲核子研究中心的质子-质子对撞机。该模型的一个更令人兴奋的版本是利用超对称性的版本:首先,它包含了其所有众所周知的好处;其次,它减轻了其更小实现的缺陷。最后,这个模型提供了一个可信的冷暗物质候选者,最轻的中微子,在地下和对撞机实验中都可以检测到。
2012-07-06 hep-ph
Scalar Unparticle Signals at the LHC
如果尺度不变性在自然界中存在,那么所谓的非粒子物理学就有可能成为现实的一部分。反驳或证实这一想法的唯一方法是通过实验,其中之一是大型强子对撞机(LHC)。非粒子物质的一个特殊性质是它能产生显著的多光子信号,这一点以前只通过非粒子的自相互作用来研究。通过不仅考虑非粒子的自相互作用,而且考虑所有其他可能的贡献,这是占主导地位的,一个标量的非粒子的情况下,$pp\to 4γ$,$pp\to 2γ2g$,$pp\to 2γ2\ell$,$pp\to 4e$,$pp\to 4μ$和$pp\to 2e2μ$在$\sqrt{s}=14$ TeV的过程进行了详细的研究。我们使用基本的选择切割和分析各种分布来区分标准模型背景上的信号,并讨论了上述信号中最有可能间接表现非粒子效应的通道。我们采用了一种新的方法,即用三点关联函数来处理标量非粒子自相互作用。我们还从大型强子对撞机现有的双光子数据中获得了非粒子参数空间中的排除区域。
2017-01-02 hep-ph
Cosmological Signatures of a UV-Conformal Standard Model
紫外光的量子标度不变性最近被认为是解决标准模型中规范层次问题的一种有吸引力的方法。我们探讨了在电弱标度的宇宙学签名时,打破标度不变性起源于一个隐藏的部门,并介导的规范相互作用(规范调解)的标准模型。这些情况,虽然很难区分从大型强子对撞机的标准模型,可以引起一个强大的电弱相变,导致产生一个大的随机引力波背景在未来的空间探测器,如eLISA和BBO可能达到。这个遗迹将是自然界尺度不变性被打破的宇宙学印记。
2014-03-21 astro-ph.CO hep-ph
Physical Naturalness and Dynamical Breaking of Classical Scale Invariance
我们提出了一个封闭的黑暗部门,黑暗的彩色,通过希格斯门与标准模型沟通的模型。在这个模型中,电弱对称性破缺和暗物质有着共同的起源,电弱尺度是动态产生的。我们提出这一模型的动机是缺乏从最近的大型强子对撞机数据中发现新物理的证据。虽然结论在这一点上还远未确定,但缺乏证据可能表明,在电弱尺度下不存在任何机制来稳定希格斯粒子的质量,使其不受紫外物理学的辐射修正。对于这种令人困惑的情况,通常的反应是得出这样的结论:稳定的新物理学要么是偶然地隐藏起来的,要么是在目前无法获得的能量下出现的,这样自然界确实是微调的。为了重新审视导致这种二分法的争论,我们回顾了有效场论中的自然性概念,特别讨论了与不同能量尺度有关的二次发散的作用。这使我们建议经典的尺度不变性作为模型建立的指导方针,这意味着明确的质量尺度是缺席的基础理论。
2014-05-05 hep-ph
Scalar Neutrinos at the LHC
研究了一个软破缺超对称模型,其规范对称性为标准模型规范群的规范对称性乘以一个额外的阿贝尔对称性U(1 π ')。我们称这种规范扩展模型为U(1)模型,并研究了一个U(1)模型,它具有一个隐蔽扇区,使得中微子通过U(1)不变性所允许的高维项获得狄拉克质量。在这个模型中,最小超对称模型(MSSM)的μ项由单重标量的真空期望值动态地诱导。此外,该模型包含了奇异粒子的异常取消所必需的,和额外的单态玻色子实现正确的Z '/Z质量等级。中微子在U(1 π ')下带电,因此它们的产生和衰变通道在强度和拓扑结构上与MSSM中的不同。我们将该模型实现为标准包,并在大型强子对撞机上对各种质量场景下的中微子产生和衰变进行了详细分析,集中在三种类型的信号:(1)0 lep + MET,(2)2lep+MET和(3)4lep + MET。我们尽可能地将结果与MSSM的结果进行比较,并分析每个信号的SM背景。超中微子的产生和衰变提供了清晰的特征,使U(1)'模型与LHC的MSSM模型区分开来。
2010-12-22 hep-ph
Ultraviolet Complete Quantum Field Theory and Gauge Invariance
研究了具有非定域相互作用的紫外完全量子场论(QFT)中的规范不变性问题。对于通过非局域相互作用耦合的局域场,证明了没有希格斯粒子的电弱模型的量子电动力学扇区是规范不变的。证明了具有无质量胶子和非定域相互作用的非阿贝尔QFT是规范不变的,并研究了相互作用表象中的微扰S-矩阵形式。导出了费米子的有限自能和真空极化的一阶近似。考虑了局域海森堡场算符的有限QED理论的Källén-Lehmann表示,证明了两个电荷之间的库仑势在$r=0$处是非奇异的.研究了电磁形状因子的高能极限与有限电荷重整化常数$Z_3^{-1}$的关系。导出了电荷和质量重整化的常数$Z_1,Z_2$和$Z_3$的大小,没有发散,并证明是非微扰有限的。本文研究了质子-质子碰撞产生轻子对的Drell-Yan过程截面,并在LHC上验证了高能下的截面预测。
2011-04-29 hep-ph hep-th
Classically conformal U(1)' extended standard model, electroweak vacuum stability, and LHC Run-2 bounds
考虑了具有经典共形不变性的标准模型的最小U(1)'扩张,其中引入了无反常的U(1)'规范对称性、三代右手中微子和U(1)' Higgs场.由于经典共形对称性禁止模型中的所有维度参数,U(1)'规范对称性被科尔曼-温伯格机制打破,产生U(1)'规范玻色子($Z$ '玻色子)和右手中微子的质量项。通过U(1)' Higgs场与SM Higgs偶极场之间的混合四次耦合,辐射U(1)'规范对称性破缺也触发了电弱对称性破缺。在这个模型的背景下,我们首先研究的电弱真空不稳定性问题的SM。利用双圈水平的重整化群方程和顶夸克($m_t=173.34$ GeV)和希格斯玻色子($m_h=125.09$ GeV)的世界平均质量中心值,我们进行了参数扫描,以确定解决电弱真空不稳定性问题的参数区域.接下来,我们解释最近的ATLAS和CMS搜索限制在LHC运行-2的顺序$Z$ '玻色子约束我们的模型中的参数区域。结合从电弱真空稳定性和LHC运行-2结果的约束,我们发现的$Z$ '玻色子质量的限制为$m_{Z'} \gtrsim 3.5$ TeV。我们还计算了重态、右手中微子和$Z$ '玻色子对SM Higgs双重态场的自能修正,得到了自然界的束缚为$m_{Z'} \lesssim 7$ TeV,以便在10%以上的微调水平下再现正确的电弱标度. $3.5$ TeV $\lesssim m_{Z'} \less…
2016-07-02 hep-ex hep-ph hep-th
B_s(d) - bar B_s(d) mixing constraints on flavor changing decays of t and b quarks
我们研究了产生第三代夸克的变味夸克-胶子跃迁的6维有效算符,其中t -> g + u(c)和b -> g + d(s)是LHC实验中感兴趣的。我们分析了这些算符对B_s(d)-棒B_s(d)混合的贡献,并从已有的实验数据中导出了相应的有效耦合的极限。标准模型规范不变性将这些耦合与控制t -> g + u(c)的耦合联系起来。在此基础上,我们得到了这些过程的分支比的上限。我们进一步表明,即将到来的大型强子对撞机实验可能能够探测所研究的运营商和物理超越标准模型与他们有关。
2010-10-20 hep-ph
Hot and dense matter: from RHIC to LHC: Theoretical overview
相对论重离子物理学研究的是当一个非常大的能量(单位为QCD尺度$Λ_{\rm QCD}$)沉积到一个大的(单位为$Λ^{-3}_{\rm QCD}$)体积中时发生的现象,在空间和时间域中产生一个扩展的能量密度,其单位为$Λ^{4}_{\rm QCD}$。这包括能量沉积的机制(可能是碰撞的洛伦兹收缩的“胶子壁”转化为强纵向色场);热化的方法;以及所产生的夸克-胶子等离子体的静态和动态特性。特别令人感兴趣的是对称性(例如手征$SU_L(3) \times SU_R(3)$、尺度和离散${\cal P}$和${\cal CP}$不变性)在热而致密的QCD物质中的命运。目前,RHIC的计划已经进入了一个新的阶段,通过高精度的测量实现了新的发现;此外,由于大量的重大升级,一系列新的能力将很快可用。非常重要的是,我们很快就能在大型强子对撞机上获得前所未有的离子碰撞能量。此外,未来的RHIC低能运行、GSI的FAIR和JINR的NICA将使研究重子密度下的QCD物质成为可能。我将描述当前关于热QCD的理论知识的现状,以及在不久的将来有望改进的方法。
2009-02-16 hep-ph
Higgsed Stueckelberg Vector and Higgs Quadratic Divergence
本文证明了,一个由Stueckelberg标量保证规范不变性,由标准模型Higgs场自发产生质量的隐矢量场,对希格斯玻色子玻色子质量平方的二次发散有贡献,当Higgs与规范场的耦合被微调时,甚至导致其在单圈处的抵消.与基于隐藏标量的机制相比,在隐藏标量中不能实现完全消除,这里的稳定是完整的,因为隐藏矢量和伴随的Stueckelberg标量都不受单循环的二次发散的影响。这种稳定性,来自隐藏的精确规范不变性,可以有重要的影响,如暗物质,暗能量,暗光子和中微子质量的暗现象建模。隐藏场可以在LHC中产生。
2014-09-28 hep-ph
Conformal vector dark matter and strongly first-order electroweak phase transition
我们研究了一个共形的标准模型(SM),它除了SM扇区外,还包含一个$ U_{D}(1) $暗扇区和一个矢量暗物质候选者和一个标量场(标量场)。在这个模型中,暗区通过希格斯门耦合到SM区。该理论在最低阶是标度不变的,因此标度不变性的自发对称性破缺需要存在零阶质量为零的标量粒子标度子。然而,单圈修正破坏了标度不变性,所以它们给标度子带来了质量。由于尺度不变性,我们的模型受到限制,删除了许多自由参数。我们把约束的两个剩余的参数从希格斯粒子的搜索在大型强子对撞机,暗物质遗迹密度和暗物质直接探测极限PandaX-II。暗物质的可行质量区域约为1-2 TeV。我们还得到了该模型的有限温度单圈有效势,并证明了在暗物质残余密度所限定的参数空间中,有限温度效应诱导了强烈的一阶电弱相变.
2019-04-01 hep-ph
Renormalization of the Standard Model effective field theory to dimension eight
Departamento de Física Teórica y del Cosmos(理论与宇宙物理学系)
本研究系统构建了SMEFT中八维算符,并计算了包含八维及更低维算符的一阶重整化群方程,为高精度SMEFT分析提供了关键工具。
2026-02-05 hep-ph
Light and Darkness: consistently coupling dark matter to photons via effective operators
我们修正了费米子暗物质通过5维和6维有效算符与光子相互作用的处理方法。我们展示了如何应用的有效运营商超出其有效性介绍非物理的,规范违反影响,是相关的当前的实验搜索。通过将暗物质耦合到超荷规范场来恢复规范不变性,对电弱标度以上和以下的参数空间都有影响。我们回顾了这些超荷形状因子在大型强子对撞机以及直接和间接检测实验的现象。我们强调的电磁和超荷的描述导致各种探针的可行参数空间和相对灵敏度的不同结论。其中包括在大型强子对撞机上对矢量玻色子融合与单喷流搜索的急剧削弱,以及间接搜索可能比直接检测更大质量的暗物质带来更好的约束的错误印象。我们发现,5维运营商的直接检测边界的强烈约束,而6维运营商的大型强子对撞机单喷搜索的竞争力或表现优于其他探头,我们认为。
2021-03-08 astro-ph.CO hep-ph
The Radion as a Dark Matter Candidate
本文研究了一类具有尺度不变性自发破缺的Randall-Sundrum(RS)模型。这类模型实现了Continuo-Pomarol-Rattazzi(CPR)机制,通过外部接近边缘的尺度破坏算子的小运行来实现SBSI,该算子导致与小运行抑制的物质耦合的轻介子/辐射子。我表明,对于Radion质量$\lesssim 1$ KeV,它可以作为一个暗物质(DM)的候选人,具有比宇宙年龄更长的寿命,并表明从大型强子对撞机,非牛顿引力和类轴子粒子(ALP)搜索的实验范围允许这样的Radion的存在。
2018-08-27 hep-ph
Weak interaction corrections to hadronic top quark pair production
本文确定了强顶夸克对产生的$α_s^2α$级弱相互作用修正。首先计算了标准模型中胶子熔合产生$t \bar t$的单圈弱修正和夸克胶子散射产生$t \bar t$的阶$α_s^2α$修正。在充分考虑$t$和$\bar t$极化和自旋相关的情况下,利用我们以前的结果,得到了$α_s^2α$阶数到$gg$,$q \bar q$,$q g$和${\bar q} g$诱导的强子$t \bar t$产生的完全修正.对于Tevatron和LHC,我们确定了横向顶动量和$t \bar t$不变质量分布的弱贡献。在大型强子对撞机上,这些修正与领先阶的结果相比,可以达到10%的量级,分别用于大的$p_T$和$\mtt$。除了宇称偶$t \bar t$自旋相关性,我们还分析宇称违反双和单自旋不对称性,并显示它们是如何相关的,如果CP不变性举行。对于半轻子衰变的$t$(和$\bar t$)夸克,我们计算了由此产生的带电轻子关于$t$($\bar t$)方向的前后不对称性$A_{PV}$,对于适当的不变质量切割,它在LHC上的数量级为1%。
2006-11-30 hep-ph
Radiative Plateau Inflation with Conformal Invariance: Dynamical Generation of Electroweak and Seesaw Scales
我们研究了一个尺度不变的$B-L$方案,其中标准模型(SM)补充了一个暗标量$ϕ$,它具有规范\&汤川相互作用,分别与耦合$g_{BL}$和$y$,导致辐射平台膨胀在紫外(UV)的规模$ϕ=M$,而动态生成的电弱和Seesaw尺度\textit{á lá}科尔曼-温伯格在红外(IR)。这特别是通过在由于矢量类费米子的存在而产生的能量尺度$μ_T$处实施阈值校正来实现的。我们发现,实施的暴胀观测值使耦合完全依赖于平台尺度$M$,让我们只有两个独立的参数$M$和$μ_T$。在理论上一致的参数空间定义的$m_{Z_{BL}} > 850~\rm GeV$,从独立的SM耦合和$M < 5.67~M_P$实现膨胀\textit{plateau-like}行为所需的潜在的$ϕ=M$周围,其中$M_P=2.4\times10^{18}$ GeV是约化普朗克质量的假设的暗扇区耦合的演变,我们确定的参数空间,是排除了目前的大型强子对撞机的结果从搜索重$Z_{BL}$玻色子。对于在可行的参数区域中的典型基准点,我们估计再加热温度为$\mathcal{O}(TeV)$,从而与标准大爆炸核合成(BBN)约束一致。对于典型的基准点($M=5.67,~1,~0.1~M_P$),我们预测膨胀的尺度分别为$\mathcal{H}_{inf}=2.79\times10^{12}$ GeV、$1.53\times10…
2022-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Dark matter in minimal dimensional transmutation with multicritical-point principle
我们研究了一个模型与两个真正的标量场,最低限度地产生指数不同的尺度在一个模拟的科尔曼-温伯格机制。经典的规模不变性-在树级的行动,在这样的规模生成所需的维数参数的情况下-可以自然地被理解为多点临界原理的一个特殊情况。这个双标量模型可以耦合到标准模型希格斯场,以实现最大的多重性的临界场值周围的电弱标度,提供了一个推广的经典标度不变性的更广泛的类的临界性。作为奖励,两个标量中的一个可以被识别为希格斯门暗物质。我们发现,该模型可以与暗物质遗迹丰度,其直接探测实验,和最新的LHC数据的约束一致,同时保持到普朗克尺度的微扰。然后,我们提出了成功的基准点,满足所有这些限制:暗物质的质量是几个TeV,其散射截面与核的顺序是$10^{-9}$ PB,在不久的将来的实验中达到。额外的希格斯玻色子$H$的质量小于或在100 GeV的量级,碰撞能量为250 GeV时,$e^+e^- \to ZH$的碰撞截面可以达到fb水平,目标是将来的轻子对撞机。
2020-12-09 hep-ph
Impact of Inert Higgsino Dark Matter
我们考虑最近提出的一个耦合了最小超引力的超对称辐射跷跷板模型。该方法引入了传统的R宇称和$Z_2$不变性,保证了多组分暗物质系统的存在。我们假设惰性希格斯超多重态中最轻的中性伴子$\tildeχ$和费米子$\tildeξ$组成的一对是暗物质。如果$\tildeξ$比$\tildeχ$轻,并且最轻的中性惰性希格斯玻色子在运动学上被禁止衰变(第三种暗物质),那么$m_0{\rm \mathchar`-}M_{1/2}$平面中的允许区域就会大大增加,其中$m_0$和$M_{1/2}$分别是普适的软超对称破缺标量和高吉诺质量,尽管多组分暗物质系统的主要组分是$\tildeχ$。在最近的LHC极限之上有一个很宽的允许区域。
2011-12-19 hep-ph