Systematics of parton-medium interaction from RHIC to LHC
尽管重离子碰撞中高P_T过程的实验数据非常丰富,但区分不同的硬部分子-介质相互作用模型一直是困难的。一个关键的原因是RHIC的pQCD部分子谱下降得如此之快,以至于从完全的部分子吸收中区分出部分子能量的甚至是适度的移动基本上是不可能的。从本质上讲,能量损失模型只在零能量损失附近有效地探测,因此,在RHIC能量下,只有能量损失的路径长度依赖性提供了一些鉴别能力。然而,在LHC中,情况不再是这样:由于2.76 AGeV碰撞产生的部分子p_T谱的形状要平坦得多,可用的数据对模型动力学的探测要深入得多。因此,在RHIC和LHC能量下同时拟合核抑制具有很大的潜力,可以区分各种模型,这些模型同样可以很好地描述RHIC数据。
2011-06-13 hep-ph
Discriminating Minimal SUGRA and Minimal Gauge Mediation Models at the Early LHC
在各种超对称(SUSY)标准模型中,从宇宙学的观点来看,中性伴子的引力中介模型和极轻引力伴子的规范中介模型是最有吸引力的两个模型。这些模型具有不同的超对称性破缺尺度,其高能物理基础也有很大的不同。然而,如果超粒子在后一种情况下迅速衰变为引力子,它们的对撞机特征可能是相似的:多个喷流和缺少横向动量。在本文中,我们研究了这些模型之间的歧视,在最小的情况下,在大型强子对撞机的基础上的方法,使用的显着性变量在几个不同的模式,并显示歧视是可能的,在发现后的早期阶段。
2012-03-09 hep-ex hep-ph
Discriminating between Higgs Production Mechanisms via Jet Charge at the LHC
提出利用Higgs加双喷注中领先前向喷注的电荷不对称性,在LHC首次区分W融合、Z融合与胶子融合过程,从而有效约束Higgs与规范玻色子的耦合。
2023-07-22 hep-ex hep-ph
Parton-medium interaction from RHIC to LHC - a systematic approach
尽管重离子碰撞中高p_T过程的实验数据非常丰富,但区分不同的硬部分子-介质相互作用模型一直是困难的。一个重要的原因是,RHIC运动学中的pQCD部分子谱是如此陡峭地下降,以至于在可观测的量中几乎不可能区分部分子能量的适度移动和完全的部分子吸收。从本质上讲,能量损失模型只在零能量损失附近有效地探测,因此,只有能量损失的路径长度依赖性在RHIC运动学上提供了一些鉴别力。在大型强子对撞机中,情况不再是这样:由于2.76 AGeV碰撞产生的部分子光谱的形状要平坦得多,可用的观测值可以更深入地探测模型动力学。因此,在RHIC和LHC运动学上同时拟合核抑制具有巨大的潜力来区分各种模型,这些模型同样可以很好地描述RHIC数据。
2011-06-03 hep-ph
Discriminating between SUSY and Non-SUSY Higgs Sectors through the Ratio $H \to b \bar b / H \to τ^+ τ^-$ with a 125 GeV Higgs boson
在大型强子对撞机上发现的质量为125 GeV的新标量粒子是SM希格斯玻色子还是属于扩展希格斯扇区的新物理模型,如MSSM或2 HDM,仍然是一个悬而未决的问题。希格斯玻色子衰变的分支分数比$R$ = BR($H \to b \bar b$)/BR($H \to τ^+ τ^-$)是区分MSSM希格斯扇区和SM或非超对称2 HDM的有力工具。在大$\tanβ$的超对称模型中,这个比值得到大的重整化方案独立的辐射修正,这对SUSY质量尺度不敏感,并且在SM或2 HDM中不存在。利用目前的大型强子对撞机的数据和即将到来的新结果希格斯耦合报告的ATLAS和CMS的合作,并在未来的线性对撞机,我们开发了一个详细的和更新的研究,这一比例$R$,提高了以前的分析和设置的准确度需要区分模型。
2015-07-07 hep-ph
Discriminating dark matter candidates using direct detection
我们研究了在各种新的粒子物理模型与暗物质候选人的自旋相关和自旋无关的直接检测率的预测。我们表明,质子和中子的自旋独立和自旋相关的振幅的测定原则上可以区分不同的候选人的暗物质到几个歧义。我们强调的重要性,使测量与不同的自旋相关的敏感探测器材料和需要显着提高探测器的灵敏度。新的有色粒子的交换对弹性散射截面有显著贡献的情况通常是最难识别的,LHC应该给出这种散射是否与直接检测相关的指示。
2008-10-08 hep-ph
Looking for Squark Pair Production in the Early LHC Data
我们研究的能力,大型强子对撞机实验观察喷流从夸克对生产的质心能量E $_{CM}$ =10 TeV和1 fb $^{-1}$的积分亮度。我们指出了至关重要的影响的初始和最终状态的辐射信号/背景的不同的运动变量的鉴别能力。缺失的横向能量和横向质量的可靠测量将在从背景中提取信号方面发挥关键作用。
2010-05-27 hep-ph
SUSY Production at the LHC without Missing P_T
我们考虑在LHC上产生超对称性而不丢失$p_T$的相对罕见的事件。也就是说,我们讨论了当电荷伴子和中性伴子的质量相差80-90 GeV时,电荷伴子的产生以及进一步衰变为W玻色子和中性伴子的情况。在这种情况下,在最终状态下,具有两个W和缺失的$E_T$,但没有缺失的$P_T$。在MSSM中,这种事件在靠近EWSB边界线的参数空间区域是很有可能的。W生产截面中的过量可达到几个%。
2016-02-28 hep-ph
Low missing mass, single- and double diffraction dissociation at the LHC
低丢失的质量,单和双衍射解离计算的LHC能量从双Regge模型,占主导地位的Pomeron Regge极交换。该模型再现了低缺失质量Mx区的丰富共振结构。衍射激发态位于核子轨道上,附加有孤立的Roper共振。给出了详细的预测平方动量转移和丢失的质量依赖的差分和集成的单和双衍射解离的运动学范围内的当前和未来的LHC测量。该模型预测了一个可能的turn-down的截面朝向,t -> 0在一个区域可能在未来的实验中接近的近向前的方向。目前的工作是一个延续和扩展(例如双衍射)以前的工作使用双Regge方法。
2012-11-26 hep-ph
Discriminating Higgs production mechanisms using jet energy profiles
我们提出了一个新的工具,在大型强子对撞机的希格斯玻色子玻色子生产机制的精确测量。我们研究由两个向前喷流产生的希格斯玻色子的事件。即使在相当严格的切割下,人们也可以预期在事件样本中除了矢量玻色子融合(VBF)之外,胶子融合(GF)也会受到显著的污染。通过测量最中心喷流的能量分布,我们发现SM的产生可以从纯VBF或纯GF在$5σ$水平与100 fb $^{-1}$的亮度在14 TeV的LHC区分。此外,这种区分技术可以用来验证或排除新的物理模型,预测类似的可观察到的分支分数为125 GeV的SM希格斯粒子,但有不同的生产机制。
2013-06-04 hep-ex hep-ph
Discriminating Different $Z^\prime$s via Asymmetries at the LHC
在实践中,基于散射或衰变过程中最终状态的角分布定义的不对称性可以用于仔细检查标准模型(BSM)中和/或之外的潜在动力学。额外中性规范玻色子$Z^\prime$是LHC早期发现的一种可能的BSM物理,在理论上有很好的理论依据。一旦在大型强子对撞机上发现了$Z^\prime$,在不同的BSM中区分不同的$Z^\prime$是至关重要的。原则上,这样的任务可以通过测量经由$Z^\prime$介导的过程产生的最终状态的角分布来完成。在实际的数据分析中,经常采用非对称性。在文献中,LHC提出了几种不对称性。在此基础上,我们进一步研究了如何优化左右模型和序列标准模型中的非对称性,作为BSM的例子。在本文中,我们研究了四种不对称性,即速度依赖的前向-后向不对称性,一侧前向-后向不对称性,中心荷不对称性和边缘电荷不对称性(详见正文),$\ell^+\ell^-$($\ell=e,μ$),$b\bar b$和$t\bar t$作为最终状态。在计算$b\bar b$和$t\bar t$末态时,还考虑了QCD诱导的高阶非对称截面的贡献.对于每一种最终状态,我们估计了四种不对称性,特别是最佳切割通常与不对称性的定义。我们的数值结果表明,歧视$Z^\prime$模型的能力,可以提高通过实施的最佳削减。
2011-02-05 hep-ex hep-ph
Jet energy flow at the LHC
本文通过数值求解Banfi,Marchesini和Smye(BMS)导出的演化方程,定量研究了喷注能量流,并将结果应用于LHC上的两个过程:从QCD背景中鉴别来自重电弱玻色子衰变的高pt喷注,以及BFKL引发的双喷注快度间隙的存活概率。作为一个副产品,我们发现一个隐藏的BMS方程的对称性,这是一个共形对称的残余。
2009-10-06 hep-ph
Constraining high energy interaction mechanisms by studying forward hadron production at the LHC
我们表明,基本的假设构成部分子福克态的结构在强子的强子相互作用模型的预测产生了强烈的影响,向前强子谱和中央和向前强子生产之间的长程相关性。我们的分析表明,在大型强子对撞机的质子-质子碰撞的中央和前瞻性的探测器相结合的研究有丰富的潜力区分的主要模型的方法。
2016-12-19 hep-ph
SUSY at the LHC without Missing P_T
我们考虑了LHC中一类特殊的超对称粒子产生事件,而没有丢失p_T。也就是说,我们讨论了电荷对的产生与进一步衰变到W玻色子和中性伴时,电荷伴和中性伴的质量相差80-90 GeV。在这种情况下,在最终状态下,有两个W和缺失的E_T,但没有缺失的P_T。产生的中性伴子只是沿着W提升。为了演示,我们考虑具有非普适高吉诺质量的MSSM。在这种情况下,这样的事件是相当可能的参数空间的区域中,最轻的电荷伴子和中性伴子大多是gauginos。在W生产截面中的过量达到超过标准模型背景的约10%。我们表明,LHC实验,目前测量WW生产截面在8%的水平可以探测电荷子质量约110 GeV的建议的情况下,这是无法通过其他搜索。如果LHC的WW截面测量精度达到3%的水平,那么在没有P_T缺失的情况下,它将探测到大约150 GeV的电荷子质量。
2016-02-28 hep-ph
Low scale supersymmetry at the LHC with jet and missing energy signature
如果超对称性在TeV尺度上被破缺,那么来自负责超对称性破缺的扇区的粒子-- Goldstino和Sgoldstinos --就可以在LHC实验中暴露出来。我们讨论了超对称破缺尺度上的界限,从大型强子对撞机搜索事件的喷流加上失踪的动量签名的情况下,TeV规模的sgoldstinos为重点。我们发现,轻sgoldstino的贡献的引力子对生产的截面与喷流可以是相当大的,引力子质量的界限可以更强的2倍,相比,在重sgoldstino限制。我们比较这些边界上的参数模型的ATLAS和CMS搜索的结果dijet共振。
2017-09-15 hep-ph
Unveiling stealth SUSY in the low missing energy terrain at the LHC
本文提出与缺失能量无关的大半径喷注和角分离选择标准,将隐身超对称标量夸克对产生的LHC发现潜力扩展至低ETmiss区域,灵敏度可达2500 GeV标量夸克质量。
2025-09-20 hep-ph
Exploring Sensitivity to NMSSM Signatures with Low Missing Transverse Energy at the LHC
我们研究的情况下,在次最小超对称标准模型(NMSSM),成对产生的方和胶子衰变通过两个级联,每个结束在一个稳定的中性伴子的锂离子超对称粒子(LSP)和标准模型(SM)的希格斯玻色子,与质谱,使丢失的横向能量,$E_{T}^{\text{miss}}$,是非常小的。执行二维参数扫描,并专注于强子$H\rightarrow b\bar{b}$衰变给出一个$b\bar{b}b\bar{b} + E_{T}^{\text{miss}}$的最终状态,我们探讨了目前的LHC通用射流+ $E_{T}^{\text{miss}}$分析这样的情况下的敏感性。
2018-09-28 hep-ph
Early search for supersymmetric dark matter models at the LHC without missing energy
我们调查早期发现的信号在大型强子对撞机的超对称性,而不使用信息丢失的横向能量。相反,我们使用削减喷流和孤立轻子(电子和/或μ子)的数量。我们的工作与最小的超对称扩展的标准模型,并专注于唯象模型,给出一个遗迹密度的暗物质兼容的WMAP测量。早期发现的一个重要的模型属性是轻slepton的存在,我们发现,在一个积分亮度只有200- 300 pb $^{-1}$在质心能量为10 TeV的模型与胶子质量高达$\sim 700$ GeV的可以测试。
2010-03-13 hep-ph
Discrimination of low missing energy look-alikes at the LHC
在大型强子对撞机(LHC)上鉴别TeV级新物理与大的丢失能量信号的可能方案的问题在最近的过去受到了一些关注。我们考虑的补充,但未探索的情况下,理论预测更软的失踪的能谱。由于这些模型有足够的空间通过在LHC上具有相似的最终状态来伪造彼此,因此我们概述了一种基于不同运动学特征组合的系统方法,该方法可用于区分不同的可能性。这些特征通常可以追溯到这些模型中存在的新粒子的基本质谱和自旋。作为“低丢失能量相似体”的例子,我们考虑了具有R-宇称破坏的超对称性,具有KK-宇称守恒和KK-宇称破坏的宇宙额外维度,以及具有Wess-Zumino-Witten反常项破坏的T-宇称的最小希格斯模型。通过详细的蒙特卡罗分析的四个和更高的轻子最终状态预测这些模型,我们表明,在其最小形式的模型可能会区分在大型强子对撞机,而非最小的变化总是可以留下进一步的混乱的范围。我们发现,对于强相互作用的新粒子质量标度~600 GeV(1 TeV),在运行于sqrt{s}=14 TeV的LHC上,在积分亮度为5(30)fb^{-1}的条件下,可以区分不同理论的最简单版本。
2010-10-28 hep-ph
Dark Matter Searches in Jet plus Missing Energy in $\rm γp$ collision at CERN LHC
在本文中,我们研究了$\rm γp$光生喷流加上丢失的能量信号,以限制费米暗物质通过主反应$\rm pp\rightarrow pγp\rightarrow p χχj$与夸克在LHC上的耦合。我们假设一个典型的大型强子对撞机多用途前向探测器和工作在一个模型独立的有效场论框架。通常,当我们进行背景分析时,我们还包括它们相应的单衍射(SD)产品。我们的结果表明,通过要求$5σ$($\rm S/\sqrt{B} \geq 5$)信号偏差,与$\rm {\cal L} = 200 fb^{-1}$的积分光度,WIMP质量尺度的下限可以检测到$\rm Λ$等于665.5,808.9和564.0 GeV的前向探测器接受$ξ_1$,$ξ_2$,和$ξ_3$,分别为$0.0015<ξ_1<0.5$,$0.1<ξ_2<0.5$和$0.0015<ξ_3<0.15$。
2014-08-01 hep-ph
Exploring the Inert Doublet Model through the dijet plus missing transverse energy channel at the LHC
在对惰性双重模型(IDM)的研究中,我们提出在大型强子对撞机(LHC)上利用双喷流+缺失的横向能道将是寻找IDM标量粒子的一种有效途径。该通道接收来自规范玻色子融合和$t-$通道产生的贡献,以及来自$H^+$相关产生的贡献。我们进行的分析,包括研究的标准模型(SM)的背景与假设的系统不确定性,并优化选择标准,采用合适的削减运动学变量,以最大限度地提高信号的意义。我们发现,与LHC的高亮度选项,这个通道有可能探测IDM的质量范围高达约400 GeV,这是无法通过其他轻子通道。在质量约为65 GeV的轻暗物质的情况下,质量范围约为200 GeV的带电希格斯粒子提供了最好的可能性,其信号显著性约为$2σ$,积分亮度约为3000 fb $^{-1}$。
2016-12-13 hep-ph
Probing two Universal Extra Dimension model with leptons and photons at the LHC and ILC
本文在两个普适额外维(2UED)框架下讨论了LHC和ILC中电弱(1,0)模激发的对撞机特征。一般情况下,2UED的电弱(1,0)模粒子的对产生会产生多轻子加丢失的横动量信号。高达1/R = 400 GeV的两个轻子加上缺失的横向动量信号和高达1/R = 600 GeV的三个轻子加上缺失的横向动量信号超过了具有$100 fb^{-1}$积分亮度的大型强子对撞机标准模型背景的$5σ$标准偏差。在ILC中,我们研究了U(1)规范玻色子与U(1)无自旋伴随产生的单光子加丢失能量信号。通过适当选择光束偏振,信号强度大于标准模型背景的$5σ$标准偏差,几乎达到对撞机的运动学极限。
2009-04-21 hep-ph
Top Quark Pair plus Large Missing Energy at the LHC
我们研究了在LHC上利用顶夸克对和大的丢失能量在末态中提取新的物理信号的方法。我们考虑两个典型的例子,这样的新物理:对生产的费米顶级合作伙伴($T'$在小希格斯模型的例子)和标量顶级合作伙伴($\tilde{t}$在超对称)。在一个普遍采用的离散对称下,非标准模型粒子是奇数的,假设顶夸克主要衰变为一个顶夸克加上一个大质量的中性稳定粒子$A^0$。我们主要研究其中一个顶夸克发生轻子衰变而另一个顶夸克发生强子衰变的情形,即$pp \to {\tt} A^0A^0 X \to bj_1j_2 \bar b\ell^- \barνA^0A^0 X + c.c.$,其中的$A^0$逃脱了探测。我们确定了信号观测的一个关键参数:顶级合作伙伴和失踪粒子之间的质量分裂。我们重建了一个横向质量的轻子失踪的横向能量系统,以分离真正的$W$背景信号,并提出了一个定义的重建顶夸克质量,使它能够采取非物理值作为新的物理的指示。我们对这两个质量进行扫描,以绘制出LHC在这个通道中的发现范围。我们还评论的可能性,区分标量和费米顶级合作伙伴使用对撞机签名。
2008-03-27 hep-ph
Graviton production with 2 jets at the LHC in large extra dimensions
我们研究了在LHC上通过两个喷流加上缺失的横向动量信号在大额外维模型中产生的Kaluza-Klein(KK)引力子。我们对信号和占主导地位的Zjj和Wjj背景进行预测,其中我们引入了缺失的P_T依赖的射流选择切割,以确保2-射流速率比1-射流速率小。在相同的喷流选择切割下,两个喷流的分布及其与缺失的横向动量的相关性为不可见的大质量物体的产生提供了额外的证据。
2008-03-28 hep-ph
Wh plus missing-E_T signature from gaugino pair production at the LHC
在具有重方子和高更质量统一的超对称模型中,高更对产生反应pp-> \tw_1^\ pm \tz_2在LHC(\sqrt{s} =14 TeV(LHC 14))上主导了m_{\tg} \agt 1 TeV的高更对产生。对于这个质量范围,二体衰变\tw_1 \to W \tz_1和\tz_2 \to h \tz_1预计将主导电荷伴子和中性伴子分支分数。通过从\tw_1^\ pm \tz_2产生中寻找\ell b \bar{b} +MET事件,我们发现积分光度为100 fb^{-1}的LHC 14对电荷子质量在m_{\tw_1} \sim 450-550 GeV范围内变得敏感,这对应于在具有高吉诺质量统一的模型中的m_{\tg} \sim 1.5-2 TeV。对于10^3 fb^{-1},LHC 14对m_{\tw_1} \sim 300-800 GeV的Wh通道敏感,对应于m_{\tg} \sim 1-2.8 TeV,这与产生胶子对后级联衰变的范围相当。Wh+MET搜索通道为LHC的超对称性搜索开辟了一条新的补充途径,并指出超对称性是通过多喷流和多轻子+ MET通道发现的任何新物理的起源。
2012-01-13 hep-ph
Alternative angular variables for suppression of QCD multijet events in new physics searches with missing transverse momentum at the LHC
我们介绍了三个替代的角度变量表示为$\tildeω_\text{min}$,$\hatω_\text{min}$,和$χ_\text{min}$ -QCD多喷流事件抑制在超对称性搜索在事件中丢失的大横动量在质子-质子碰撞在欧洲核子研究中心的LHC。在CMS和ATLAS实验的全强子末态搜索中,角$Δφ_i$(喷流与缺失横向动量之间的方位角)被广泛用于减少具有大缺失横向动量的QCD多喷流背景事件,这主要是由喷流动量测量误差或强子衰变中的中微子引起的--缺失的横向动量与喷流对齐。一个相关的角变量表示为$Δφ^*_\text{min}$,喷流和事件中其他喷流的横向动量不平衡之间的方位角的最小值,而不是在CMS中的全强子末态的一系列搜索中使用,以抑制QCD多喷流背景事件到可以忽略的水平。在本文中,在引入替代变量之前,我们详细审查了变量$Δφ^*_\text{min}$,并确定了改进的空间,特别是,保持良好的接受高喷流多重性最终状态的信号模型。此外,我们用模拟的事件样本证明,$\hatω_\text{min}$和$χ_\text{min}$在拒绝QCD多喷流背景事件方面大大优于$Δφ^*_\text{min}$和$Δφ_i$,并且$\hatω_\text{min}$和$\tildeω_\text{min}$对于减少总的标准模型背景事件也是有用的。
2019-01-21 hep-ph
WZ plus missing-E_T signal from gaugino pair production at LHC7
LHC对超对称性的研究目前集中在强产生的超粒子上,如果胶子和方子的质量达到几百GeV,那么超粒子就会大量产生。然而,在重标量超对称模型中,正如超对称性和CP问题的解所支持的那样,m_{\tg} > 500 GeV,正如最近的LHC结果所表明的那样,电荷子-中性子(\tw_1^\ pm \tz_2)的产生是m_{\tw_1} \sim m_{\tz_2} < m_{\tg} /3的主要截面,在LHC中,\sqrt{s} =7 TeV(LHC 7)。此外,如果m_{\tz_1} +m_Z \lesssim m_{\tz_2} \lesssim m_{\tz_1} +m_h,则\tz_2主要经由\tz_2 \to \tz_1 Z衰变,而\tw_1经由\tw_1 \to \tz_1 W衰变。我们调查的LHC 7达到WZ + MET通道(轻子和强子衰变的W玻色子)的模型和没有假设的高吉诺质量的普遍性。在具有重夸克质量的mSUGRA/CMSSM模型中,对于积分光度\sim 30 fb^-1,WZ+MET通道中的LHC 7发现范围与正则MET +喷流通道中的发现范围变得具有竞争性。我们还提出了一个简化的模型与任意的m_{\tz_1}和m_{\tw_1} \sim m_{\tz_2}的LHC 7达到。在这里,我们发现了能量高达m_{\tw_1} \sim 200(250)GeV,能量为10(30)…
2012-01-25 hep-ph
M_T2-assisted on-shell reconstruction of missing momenta and its application to spin measurement at the LHC
我们提出了一个方案,在新的物理事件中给每个弱相互作用大质量粒子分配一个4-动量,产生一对母粒子,每个母粒子衰变为一个不可见的弱相互作用大质量粒子(WIMP)和一些可见粒子。横向分量由确定事件变量M_T2的值给出,而纵向分量由母粒子上的壳层条件确定。虽然它并没有给出真正的WIMP动量一般,这种M_T2辅助的壳层上重建丢失的动量提供了运动学变量以及相关的真实的WIMP动量,因此可以是有用的实验测定新的粒子的性质。我们将这个方案应用到一些测量母粒子自旋的过程中,发现即使不知道新粒子的质量,也可以确定母粒子的自旋。
2009-01-20 hep-ph
Jet Missing PT for Quark-Gluon Plasma Thermometry
在大型强子对撞机中,硬多射流事件是常见的,由于射流与重离子碰撞中形成的等离子体的相互作用,总射流- \pt{}中的大的不平衡可能出现。我们发现,这个失踪的- \pt{}光谱产生的等离子体的初始温度的测量。使用普遍接受的猜测,这个温度,和ISAJET估计射流截面,我们预测的订单上千个事件在LHC与不平衡的$\pt>50$ GeV。
1995-01-18 hep-ph
Search for the minimal universal extra dimension model at the LHC with $\sqrt{s}$=7 TeV
普适额外维(UED)模型是标准模型(SM)的一种流行的扩展,它提供了有趣的现象学。在最小UED(mUED)模型中,Kaluza-Klein(KK)宇称守恒保证了$n=1$ KK态只能在对撞机上成对产生,并且最轻的KK粒子是稳定的.在大多数参数空间中,超荷规范玻色子的第一次KK激发是最轻的激发,它可以成为一个可行的暗物质候选者。因此,$n=1$ KK粒子的衰变将总是包括丢失的横能量以及轻子和喷流。$n=1$ KK粒子的产生截面很大,可以在大型强子对撞机(LHC)上观察到这种粒子。我们探讨了在多轻子末态下$\sqrt{s}$ = 7 TeV的LHC的MUED发现潜力。由于在早期的LHC运行中,可能无法精确确定丢失的横向能量,我们研究了LHC达到和不使用丢失的横向能量信息。我们观察到,缺少横向能量切割不会显着提高MUED发现范围。我们发现,相反符号的双轻子通道是最有希望的发现模式,随着$fb^{-1}$的首次收集光度,LHC将能够发现质量高达800 - 900 GeV的强相互作用$n=1$ KK粒子。
2010-06-15 hep-ph
Fourth Generation Lepton Sectors with Stable Majorana Neutrinos: From LEP to LHC
我分析了第四代轻子部门,其中最轻的粒子是一个稳定的马约拉纳中微子。在这种情况下,第四代中微子同时具有狄拉克和马约拉纳质量,导致两个马约拉纳中微子质量本征态。从Z宽度的角度对稳定的Majorana中微子进行了LEP的质量下限的重新分析,使质量下限得到了放松。我还外推LEP的超对称夸克搜索与2喷气机加上失踪的能量最终状态的生产和衰变的一对重马约拉纳中微子,在这里,预计中微子质量平面的重要地区可能会被排除。最后,提出了在LHC四轻子加缺失能量通道中寻找第四代重中微子对的策略。排除设置在中微子质量平面为30逆FB的数据在LHC为13 TeV。
2010-10-26 hep-ph
Light Stop Searches at the LHC in Events with One Hard Photon or Jet and Missing Energy
低能超对称模型提供了一个层次问题的解决方案,也有必要的成分来解决宇宙学中两个最突出的问题:重子不对称性的起源和暗物质的来源。在MSSM中,弱标度的重子不对称性可以在光阻的存在下实现,质量低于约130 GeV。此外,在停止-中性伴子共湮灭区,停止-中性伴子质量差小于几十GeV,可以获得适当的暗物质密度。在Tevatron和大型强子对撞机(LHC)的对产生过程中,标量顶夸克(停止)的计算在这个参数区域变得非常具有挑战性。然而,在大型强子对撞机上,如果胶子质量小于900 GeV,那么由胶子对衰变产生的光阻就可以被识别出来。在这篇文章中,我们提出了一种替代方法停止搜索的共同湮灭区,在寻找这些粒子的事件丢失的能量加上一个硬光子或射流的基础上。我们表明,这种方法是非常有效的,并补充正在进行的Tevatron搜索时,允许探测停止质量高达约160 GeV,充分探测区域的参数一致的电弱重子在MSSM。
2008-08-17 hep-ph
A new window at the LHC: BSM signals using tagged protons
在大型强子对撞机上,许多超越标准模型(BSM)方案的特征是具有大量能量缺失的事件。如果向前出射的质子进行测量,我们表明,生产和衰变的BSM粒子在中央快度间隔,在快度的任何一方的差距,提供了一定的优势,包括生产,寻找信号(a)与丢失的纵向4-动量(典型的不可见希格斯生产),和(b)新的轻赝标玻色子。
2010-02-15 hep-ph
Hunting for neutral, long-lived exotica at the LHC using a missing transverse energy signature
在大型强子对撞机(LHC)上对中性、长寿命粒子的探测历来依赖于探测器体积$\textit{within}$衰变产生的位移粒子。在本文中,我们研究了由丢失的横向能量($E_T^{miss}$)信号组成的互补签名的潜力,传统上用于寻找暗物质,例如,最轻的超对称粒子(LSP),以扩大LHC的覆盖面,以模型与长寿命(LL)粒子时,他们衰变$\textit{outside}$的检测器。使用CMS和ATLAS分析在8 TeV的LHC,我们设置了一个上限在95%的置信水平(CL)上的生产截面的两个特定的情况下:(i)一个模型与一个沉重的非标准模型希格斯玻色子衰变到LL标量和(ii)R-宇称违反RPV超对称模型与LL中性伴子。我们表明,这种方法可以显着地扩展LHC的灵敏度中性,LL粒子与任意大的寿命和从$E_T^{miss}$信号获得的限制是可比的,从位移粒子搜索衰变距离超过几米。在这项研究中得到的结果不依赖于特定的衰变通道的LL粒子,因此在这个意义上是模型无关的。我们提供的限制,为整个二维平面的LL粒子的质量和介质的质量高达2 TeV的质量,包括特定的基准研究在原来的实验论文。我们已经以网格的形式提供了这些限制,这些限制可以用于解释各种其他新的物理模型。
2015-12-07 hep-ph
Supersymmetry discovery potential of the LHC at $\sqrt{s}=$10 and 14 TeV without and with missing $E_T$
我们研究的超对称性(SUSY)达到欧洲核子研究中心的大型强子对撞机运行在$\sqrt{s}=10$和14 TeV的最小超引力模型的框架内。我们改进了以前的达到预测,将更新的背景计算,包括各种$2\to n$标准模型(SM)的过程。我们表明,超对称发现是可能的,甚至在探测器被理解得足够好,利用$E_T^{\rm miss}$或电子的信号。我们评估的早期超对称性达到的大型强子对撞机在$\sqrt{s}=10$ TeV的检查多μ子加上$\ge4$射流,也dijet事件与{ \it没有}失踪$E_T$削减,并表明,最大的达到$m_{1/2}$发生在dijet通道。在$m_{1/2}$中,多μ子的范围稍小,但扩展到更高的$m_0$值。我们发现,一个可观察到的多μ子信号将首先出现在相反的符号dimuon通道,但随着积分光度增加的相对无背景,但速率有限的同符号dimuon,并最终三μ子通道产生最高的到达。我们在这些通道中显示了特征分布,这些通道用于区分SM背景信号,也有助于证实其超对称性起源。然后,我们评估的LHC达到各种无轻子和多轻子加喷流通道{ \it包括}失踪$E_T$削减为$\sqrt{s}=10$和14 TeV,并绘制范围高达3000 fb $^{-1}$在SLHC的综合光度。对于$\sqrt{s}=10$ TeV,LHC的范围扩展到$m_{gluino}=1.9, 2.3, 2.8$…
2009-08-21 hep-ph
Strategies to link tiny neutrino masses with huge missing mass of the Universe
随着大型强子对撞机的启动,人们对中微子质量的电弱尺度模型的兴趣也在增长。在这封信中,我们回顾了两个特定的模型,同时解释中微子质量,并提供了一个合适的DM候选人。我们讨论了这些模型的各种观测和实验,包括大型强子对撞机,轻子味破坏(LFV)罕见的衰变,直接和间接的暗物质搜索和K介子衰变的影响。
2011-06-15 hep-ph
TASI 2008 lectures on Collider Signals II: E_T^missing signatures and the dark matter connection
这些讲座概述了LHC新物理学中缺失的E_T签名的各个方面,以及它们与暗物质物理学的重要联系。主要是,我将集中在超对称(SUSY)的缺失E_T的来源,但也会提到小希格斯模型与T-宇称(LHT)和通用额外维度(UED)模型与KK-宇称。第一堂课介绍超对称理论基础、模型建立和光谱计算。第二讲讲述强子对撞机上超粒子的产生和衰变机制以及事件的产生。第三堂课介绍了LHC的超对称信号,以及LHT和UED信号以供比较。在第四堂课中,我将讨论暗物质的联系,以及直接和间接的暗物质搜索以及LHC对撞机搜索如何使我们在未来几年内发现和表征暗物质。最后,汤川统一超对称性的有趣的情况下,这种情况下最好的作品,如果暗物质原来是一个混合物的轴子/axino状态,而不是neutralinos。
2009-01-29 hep-ph
Discriminating the HTM and MLRSM models in collider studies via doubly charged Higgs boson pair production and the subsequent leptonic decays
本文给出了在$e^+e^-$和$pp$对撞机中双荷希格斯玻色子$H^{\pm\pm}$对产生及其随后衰变为四荷轻子的一个实例研究。我们考虑了不受保管对称性限制的Higgs三重态模型和最小左右对称模型。该模型包括标量三重态与不同的复杂性的标量势,由于实验的限制,完全不同的尺度的非标准三重态真空期望值。在这两个模型中,双电荷的希格斯玻色子$H^{\pm\pm}$可以获得数百千兆电子伏特的质量,可以在HL-LHC,未来的$e^+e^-$和强子对撞机上探测。我们考虑到一套全面的约束条件的参数,这两个模型来自中微子振荡,大型强子对撞机,$e^+e^-$和低能轻子味违反数据,并假设相同质量的$H^{\pm\pm}$。我们的发现是,$H^{\pm\pm}$对生产轻子和强子对撞机是可比的,在两个模型中,虽然更明显的MLRSM。我们发现,衰变分支比可以是不同的两个模型内,导致可区分的四轻子信号,最强的是由MLRSM产生的$4μ$事件。通常,我们发现MLRSM信号比HTM信号大一个数量级。例如,1 TeV $H^{\pm \pm}$质量的$pp \to 4μ$ MLRSM信号导致HL-LHC的$S \simeq 11$和FCC-hh的$S \simeq 290$的明显可检测的显著性。最后,我们提供了定量预测的双轻子不变质量分布和轻子分离,这有助于识别非标准信号。
2021-04-27 hep-ex hep-ph
Testing Yukawa-unified SUSY during year 1 of LHC: the role of multiple b-jets, dileptons and missing E_T
假设积分亮度值为0.1 ~ 1 fb^-1,我们考察了在\sqrt{s} = 7 TeV的LHC运行的第一年中检验SO(10)Yukawa统一超对称模型的前景。我们考虑两种情况:Higgs分裂(HS)和D项分裂(DR 3)模型。每一个都一般地预言了轻胶子和重方子,并有一个反标量质量等级。因此,我们预计大速率的胶子对生产其次是衰变到最后的状态与大b喷多重。对于0.2 fb^-1的积分亮度,我们发现一个5 sigma的发现达到m(胶子)~ 400 GeV,即使缺少横向能量,E_T^miss,是不是一个可行的切割变量,通过检查多b喷流的最终状态。在HS模型的情况下,一个确证的信号应该在相反符号(OS)的双μ子通道中突出; DR 3模型将需要更高的积分亮度来产生OS双μ子通道中的信号。如果在multi-b+ E_T^miss通道中进行相应的搜索,那么Tevatron也可以用5-10 fb^-1的数据探测该区域。在积分亮度高达~1 fb^-1的情况下,利用E_T^miss和大量的b喷注,LHC应该能够发现m(胶子)高达630 GeV的Yukawa统一超对称性。因此,LHC在汤川统一超对称性的第一年的研究应该足以证明发现了胶子,或者几乎排除了这类模型,因为较高的m(胶子)值会导致相当差的汤川统一。
2009-11-24 hep-ph
LHC Missing-Transverse-Energy Constraints on Models with Universal Extra Dimensions
我们考虑的ATLAS和CMS搜索的事件与失踪的横向能量,这是最初的动机是超对称性,在限制扩展的标准模型的基础上额外的维度,其中在同一水平的递归之间的质量差异一般小于在典型的超对称模型的质量层次的表现。我们首先考虑一个玩具模型,一个单一的矢量夸克U1衰变成自旋为零的稳定粒子A1和喷流的成对产生,探索CMS alphaT和ATLAS meff分析U1质量和U1-A1质量差的敏感性。为了这个目的,我们使用的Delphes通用检测器模拟CMS和ATLAS卡,已被证明重现CMS和ATLAS搜索超对称性的结果。然后,我们探讨了这些搜索的敏感性,一个特定的模型与两个普遍的额外的维度,其信号是占主导地位的对生产的夸克递归,包括轻子搜索。我们发现,大型强子对撞机的搜索有更大的敏感性,这个更现实的模型,部分原因是轻子的签名的贡献,部分事件与高级别的卡鲁扎-克莱因递归衰变产生的大失踪的横向能量。我们发现,CMS alphaT分析与~5/fb的数据在7 TeV排除600 GeV的复发规模在99%以上的置信水平,增加到99.9%,当结合CMS单轻子搜索,而复发规模为700 GeV是不利的在72%的置信水平。
2013-04-10 hep-ph
Precise predictions for top quark plus missing energy signatures at the LHC
我们研究了标量顶夸克合作伙伴的对生产衰变到一个顶夸克对加上大丢失的能量在大型强子对撞机,签名出现在许多模型,解决悬而未决的问题,在TeV尺度。严重的实验搜索削减需要一个描述相结合的高阶校正的生产和衰变动力学的一个现实的最终状态。我们在QCD中第一次以次领先的顺序这样做。我们发现大的,依赖于运动学的QCD校正,根据所考虑的观察到的显着不同,可能会影响这些国家的搜索和解释。
2013-04-23 hep-ex hep-ph
Diffraction dissociation at the LHC
预测平方动量转移和丢失的质量依赖的差分和集成的单和双低丢失质量衍射解离的运动学范围内的当前和未来的LHC测量总结。
2013-10-22 hep-ex hep-ph
Missing Energy Signatures of Dark Matter at the LHC
我们使用ATLAS和CMS在单喷流+丢失能量和单光子+丢失能量的末态中搜索来限制暗物质与夸克和胶子的耦合。在一个有效场论的框架下,我们比较了几种现有的单喷流分析,发现高p_T切割的搜索对暗物质更敏感。我们限制了有效的暗物质-标准模型相互作用的抑制尺度,并将这些限制转换为与直接和间接检测相关的截面上的界限。我们发现,对于某些类型的运营商,特别是自旋无关的暗物质-胶子耦合和自旋相关的暗物质-夸克耦合,从单喷通道的LHC约束的竞争力,或优于,限制直接搜索到暗物质质量的顺序1 TeV。与间接搜索相比,我们排除了90% C.L.,暗物质湮灭为夸克,湮灭截面的热遗迹的质量低于15-70 GeV,取决于洛伦兹结构的有效耦合。单光子的限制比单射流的限制要弱一些,但在发现单射流的情况下,仍然提供了一个重要的交叉检查。我们还讨论了可能性,暗物质-标准模型在LHC能量的相互作用不能被描述的有效运营商,在这种情况下,我们发现,约束可以成为显着更强,或相当弱,取决于中间粒子的质量和宽度。我们还讨论了特殊的情况下,暗物质耦合到希格斯玻色子,我们发现,搜索不可见的希格斯衰变将提供优越的灵敏度,特别是对于轻希格斯质量和轻暗物质。
2014-06-09 hep-ph
Probing top-Higgs non-standard interactions at the LHC
在标准模型中,顶夸克和希格斯场的有效相互作用是所有可能的(规范不变的)六维算符中约束最少的。这几个算符,特别是顶夸克色磁偶极矩,可能包含了导致电弱对称性破缺的新物理学的迹象。在这项工作中,我们计算的贡献,这些运营商包容希格斯和t tbar h生产。我们认为:i)从目前LHC希格斯粒子产生的限制/证据中已经可以得到对这些操作员的整体规模的相当强的约束; ii)t tbar h产生将提供进一步的关键信息,这是对t tbar测量的补充,以及通过精确测量总速率和微分速率来区分不同贡献的可能性。
2013-02-19 hep-ph
Confronting models on cosmic ray interactions with particle physics at LHC energies
非弹性pp碰撞是由软(低动量转移)物理主导的,微扰QCD不能完全应用。深入理解软过程和半硬过程对于预测即将上线的pp大型强子对撞机(LHC)的最小偏差和潜在事件至关重要。此外,进入大气层的宇宙射线粒子的相互作用对这些软过程非常敏感,因此无法从第一原理中制定。正因为如此,空气簇射分析强烈依赖于强子相互作用模型,该模型将对撞机数据外推几个数量级。本文用最常用的高能宇宙线强子相互作用模型(SIBYLL和QGSJET)和对撞机物理模型(PYTHIA多部分子模型)对pp碰撞(LHC质心能量~ 14 TeV)进行了蒙特卡罗模拟的比较研究。最相关的分布进行了研究,包括那些从衍射事件与不同的模型之间的区别的目的是可观的。
2007-03-20 hep-ph
Low-mass doubly-charged Higgs bosons at LHC
Institute of Physics, Bhubaneswar(布巴内斯瓦尔物理研究所);Department of Physics, SGTB Khalsa College(SGTB卡尔萨学院物理系);Department of Physics and Astrophysics, University of Delhi(德里大学物理与天体物理学系);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
研究低质量双电荷希格斯玻色子在LHC上的探测,通过多变量分析区分异常喷射与标准模型喷射,并提出新的搜索方法,发现其可能通过已收集的Run 2 LHC数据直接探测。
2022-11-01 hep-ph
Supersymmetry and LHC Missing Energy Signals
目前对大型强子对撞机数据的分析对强相互作用的超对称粒子提出了严格的限制,将方子和胶子的质量限制在TeV以上。然而,超对称电弱扇区的约束很差。在这篇文章中,我们探讨的一致性可能LHC丢失的能量信号与更广泛的唯象结构的电弱部门在低能超对称模型。作为一个例子,我们专注于新开发的递归拼图重建分析的ATLAS,报告有趣的事件过剩的通道包含双轻子和三轻子的最终状态加上丢失的能量。我们发现,这是不难获得这些大型强子对撞机的数据与观测到的暗物质遗迹密度,暗物质直接探测实验的界限,和测量的μ子的异常磁矩的兼容性。我们提供的解析表达式,可以用来理解的范围内的gaugino质量,希格斯质量参数的值,重希格斯谱,希格斯真空期望值的比率$\tan β$,并在我们的数值分析这些观测得到的slepton谱。
2018-09-28 hep-ex hep-ph
Recommendations on presenting LHC searches for missing transverse energy signals using simplified $s$-channel models of dark matter
本文总结了大型强子对撞机暗物质工作组关于如何在$s$通道简化的暗物质模型上展示大型强子对撞机结果并将其与直接(间接)探测实验进行比较的建议。
2016-03-14 hep-ex hep-ph
LHC constraints on M_1/2 and m_0 in the semi-constrained NMSSM
在sqrt{s}=8 TeV的LHC中搜索方子和胶子的约束被应用于具有通用夸克/slepton和Gaugino质量的GUT尺度的NMSSM的参数空间,但允许非通用的软希格斯质量参数(sNMSSM)。我们将自己限制在与125 GeV希格斯玻色子兼容的参数空间区域,其双光子信号速率至少与标准模型的一样大,并且与WMAP和XENON 100约束兼容的暗物质候选者。通过对m_0- M_{1/2}平面上多个点的模拟,比较了3-5个喷流+缺失E_T通道以及多喷流+缺失E_T通道对sNMSSM的约束与相应的cMSSM约束。由于较长的夸克衰变级联,上M_{1/2}的下限减轻高达50 GeV。对于大m_0的重夸克,主要的约束来自于多喷流+缺失的E_T通道,这是由于通过停止对的胶子衰变造成的。
2013-06-24 hep-ph
Simplified dark matter models with a spin-2 mediator at the LHC
我们考虑简化的暗物质模型,其中一个暗物质候选人耦合到标准模型(SM)粒子通过$s$通道自旋-2调解人,并研究从目前的大型强子对撞机数据的模型参数空间的约束。我们的重点在于不同的搜索之间的互补性,特别是单喷流和多喷流加上丢失的能量搜索和共振搜索。对于介质与SM粒子的普遍耦合,丢失能量搜索可以给出比$WW$、$ZZ$、dijet、dihiggs、$t\bar t$、$b\bar b$共振搜索更强的约束,在低质量区域和/或当介质与暗物质的耦合比其与SM粒子的耦合大得多时。然而,最强的约束来自双光子和双轻子共振搜索。只有当这些模式被抑制时,丢失能量搜索才能在用自旋2介质约束暗物质模型中具有竞争力。
2017-05-02 hep-ph
Missing energy look-alikes with 100 pb-1 at the LHC
在LHC上,利用前100 pb-1的理解数据,丢失的能量发现是可能的。我们提出了一个现实的战略,迅速缩小候选理论的列表,或接近,发现的那一刻。该策略基于简单物理对象的包容性计数的稳健比率。我们研究了特定的情况下,显示歧视的外观相似的模型在模拟数据集,至少比以前的研究中使用的小10至100倍。我们区分超对称模型与非超对称的外观相似,只有100 pb-1的模拟数据,使用可追溯到自旋差异的观测值的组合。
2008-07-30 hep-ex hep-ph
High Multiplicity Searches at the LHC Using Jet Masses
本文介绍了一类新的搜索物理学超越了标准模型,提高了灵敏度的信号与高喷流多重性。拟议的搜索通过将事件重新聚集成大半径或“胖”喷流并要求每个事件具有多个大规模喷流来获得高多重性信号。这种技术被应用到超对称的情况下,其中胶子是成对产生的,然后随后衰变到最终状态,无论是中等数量的丢失能量或最终状态没有丢失的能量。在每一种情况下,喷流质量的使用都比目前的LHC搜索提高了20%到50%的胶子质量估计范围。
2012-08-10 hep-ph
D6 Family Symmetry and Cold Dark Matter at LHC
考虑一类基于D6 Z2 Z2的非超对称标准模型的推广,其中Z2的一个是完全守恒的.这个Z2禁止了树级中微子质量,同时确保了冷暗物质候选者的稳定性。从冷暗物质是费米子的假设出发,我们可以选出D6单线态右手中微子作为最佳冷暗物质候选者。我们发现,一个质量在300到750 GeV之间的惰性带电希格斯粒子,大部分会衰变成一个能量丢失很大的电子(或正电子),丢失的能量被冷的暗物质候选者带走。这将是LHC的一个清晰信号。
2008-01-19 hep-ph
Mono-Z': searches for dark matter in events with a resonance and missing transverse energy
我们分析了LHC事件的潜在暗物质的影响与失踪的横向动量和共振,如Z ',衰减到一对喷流或轻子。这种最终状态包含着重大的发现潜力,但尚未被LHC实验详细研究。我们介绍了与暗物质粒子相关的Z'产生模型,提出了重建和选择策略,并估计了当前LHC数据集的灵敏度。
2015-04-06 hep-ex hep-ph