$B$-physics anomalies: EFT analyses and simplified models
我们讨论了一些理论方面的$B$异常,中性电流和带电电流异常。在EFT框架内的一个可能的组合解释以及明确的简化模型,具有$U_1$ leptoquark进行了讨论。该模型产生的预测,在其他部门的实验是在未来几年内访问。
2022-01-13 hep-ph
Simplified Models for Higgs Physics: Singlet Scalar and Vector-like Quark Phenomenology
简化模型提供了一个有用的工具,以一种与模型无关的方式,在标准模型之外进行物理学的搜索和探索。在这项工作中,我们认为间接搜索新的物理在希格斯耦合和分布与直接搜索新的粒子的互补性,使用一个简化的模型,其中包括一个新的单重标量共振和矢量类费米子,可以与SM顶夸克混合。我们适合这个模型相结合的ATLAS和CMS的125 GeV希格斯生产和耦合测量和其他精密电弱约束,并详细探讨了新的物质含量对希格斯生产和运动学的影响。我们突出了一些新的功能和顶级合作伙伴现象学的衰变模式,并讨论了运行II的前景。
2016-01-26 hep-ph
A simplified model for monopole catalysis of nucleon decay
我们提出了一个简单的模型,其中核子被视为Skyrmion,两个Skyrmion是经典场方程的光滑解,重子数不守恒是明确内置的,是由于三角形异常的经典模拟,没有必要考虑轻子。我们通过数值分析表明,不存在重子数非零的静态经典解,即,斯凯尔米恩衰变的催化作用确实是经典的。
2001-03-21 hep-ph hep-th
Simplified Models for New Physics in Vector Boson Scattering - Input for Snowmass 2013
在2013年斯诺马斯过程的贡献中(这是[1]的初步版本),我们简要回顾了新物理如何进入标准模型(SM)的电弱(EW)部分。这种新的物理学,如果在低能量下可以直接获得,可以通过具有特定量子数的显式共振来参数化。极端情况是去耦极限,其中这些谐振非常严重,并且仅在SM耦合中留下偏差形式的痕迹。翻译到高维运营商导致这种偏差。只要这种共振引入背后没有一个UV完全理论,这些模型遭受微扰散射振幅的么正性破坏。我们明确地表明,如何理论上健全的描述可以实现通过使用一个unitarization处方,允许正确的描述这样的共振,而无需指定一个UV完整的模型。
2013-09-05 hep-ex hep-ph
Keeping it Simple: Simplified Frameworks for Long-Lived Particles at Neutrino Facilities
本文提出用简化框架研究中微子设施中的长寿命粒子信号,以卡介子衰变为例,证明其适用性广,并帮助T2K设定世界领先限制,同时评估模型区分的可行性。
2023-08-29 hep-ex hep-ph
Determining the CP nature of spin-0 mediators in associated production of dark matter and $t \bar t$ pairs
在自旋为0的$s$通道简化模型的框架下,我们探索了通过暗物质和$t\bar{t}$对的关联产生来评估暗物质相互作用结构的可能性。为此,考虑了双轻子末态,研究了双轻子系统的运动学性质。我们开发了一个现实的分析策略,并提供了一个详细的评估,假设在14 TeV的大型强子对撞机的积分亮度的$300 \, {\rm fb}^{-1}$和$3 \, {\rm ab}^{-1}$的暗物质信号的可实现的灵敏度。此外,上限的介质质量,这两个不同的CP假设可以区分。得到的信号强度的限制,最终转化为两个自旋为0的简化模型,包括一个扩展的希格斯扇区的情况下的参数空间上的约束。
2017-02-21 hep-ex hep-ph
$\cal{CP}$-sensitive simplified template cross-sections for $t\bar t H$
本文提出对 STXS 框架增加 $\cal{CP}$ 敏感维度,利用 $p_{T,H}$ 与顶夸克相关变量分箱,在多 Higgs 衰变通道中实现接近多变量分析的 $t\bar t H$ 顶 Yukawa 耦合 $\cal{CP}$ 测量灵敏度。
2024-09-19 hep-ex hep-ph
Simplified Models for a First Characterization of New Physics at the LHC
低能超对称性理论和其他几个解决层次问题的理论预测,在大型强子对撞机上,具有标准模型量子数的粒子会衰变为喷流、失去能量,可能还有轻子。如果在LHC的数据中发现了过量的此类事件,那么描述它的理论框架对于约束新物理学的结构至关重要。我们提出了四个故意简化模型的基础,每个模型仅由2-3个质量和4-5个分支比指定,用于数据的第一表征。这些简化模型的数据拟合提供了一个定量介绍的射流结构,电弱衰变,和重味含量的数据,独立的检测器的影响。这些拟合以及将其预测与数据中的分布进行比较的图可以用作描述任何完整理论模型中的数据的目标。
2009-06-04 hep-ph
Simplified Models for LHC New Physics Searches
本文件提出了一系列简化模型,这些模型与LHC新物理搜索的设计及其结果的表征有关。ATLAS和CMS都已经在简化模型方面提出了一些结果,我们鼓励他们继续并扩大这一努力,这补充了基于签名的结果和基准模型解释。一个简化的模型是由一个有效的拉格朗日描述了少量的新粒子的相互作用。简化模型同样可以用少量的质量和横截面来描述。这些参数与对撞机物理观测值直接相关,使简化模型成为评估搜索的特别有效的框架,并成为表征新物理学积极信号的有用起点。本文件是2010年9月在SLAC举行的“早期LHC搜索拓扑”研讨会结果的官方摘要,其目的是开发一组代表性模型,可用于覆盖所有相关相空间实验搜索。特别强调的是放在搜索相关的第一个~50-500 PB-1的数据和超对称模型的动机。本说明主要总结了http://lhcnewphysics.org/上发布的材料,其中包括简化的模型定义,蒙特卡罗材料和理论社区内的支持联系人。我们还评论了未来的发展,可能是有用的,因为更多的数据收集和分析的实验。
2011-05-13 hep-ex hep-ph
Simple, but not simplified: A new approach for optimising beyond-Standard Model physics searches at the Large Hadron Collider
针对LHC超标准模型物理搜寻常用简化模型易丧失大量可行SUSY模型灵敏度的问题,提出基于全局拟合结果降维的新方法,利用变分自编码器将四维参数空间映射至二维隐空间,既能可视化又能覆盖全唯象场景,还可排除此前未被排除的基准模型。
2023-05-03 hep-ex hep-ph
Kaon Theory News
在过去的15年中,B_{s,d}衰变,B_{s,d}^0- PDMATHABMN_{s,d}混合,CP破坏不对称性S_{ψK_S}和S_{ψϕ}提供了SM及其扩展中味道破坏模式的主要信息。我们强调,在未来几年中,K介子物理学肯定会通过测量理论上非常干净的衰变K^+->pi^+ν \bar ν和K_L->π^0ν \bar ν的分支比以及改进ε '/ε = \epe的计算来反击。我们总结了SM模型和简化NP模型中K^+->pi^+ν \bar ν和K_L->π^0ν \bar ν的状态,并在考虑所有可用约束的情况下更新了具有T宇称的Littlest Higgs模型中味破坏的图像。但这次演讲的亮点是格点量子色动力学和大N方法在\epe上的新结果,这些结果强烈表明了味物理学中的一个新异常,这次来自K介子。事实上,SM内的\epe被发现是显着低于NA 48和KTeV合作的数据。结合非微扰参数B6和B8上的晶格结果与SM动力学主导Delta I=1/2规则的假设,出现了\epe中的3 sigma异常。此外,最近从大N方法导出的B6和B8上界增加了发现的异常可能是NP工作的重要信号的置信度。特别重要的是K^+-> π ^+ν \bar ν、K_L->π ^0 ν \bar ν和\epe之间的相关性。随着对K^+->pi^+ν \bar ν和K_L->π^0ν \bar ν的精确测量以及对\ep…
2015-10-01 hep-ex hep-lat hep-ph
Simplified Limits on New LHC Resonances
如果在对撞机数据中发现了可能预示新物理的过量数据,那么能够立即将数据与整个模型类别进行比较将是非常有用的。这个演讲讨论了一种方法,适用于新物理学对应于一个单一的,相对较窄的,s通道共振的产生和衰减。共振的简化模型允许我们将估计的信号横截面转换成与模型无关的关于对应于产生和衰减的分支比的乘积的界限。这很快就揭示了给定的一类模型是否可能产生观测到的大小的信号。我们将描述如何将我们的分析框架应用于当前实验感兴趣的情况,包括共振衰减到双玻色子、双光子、双轻子或双射流。
2016-11-03 hep-ex hep-ph
$K\to πν\barν$ in the Standard Model and Beyond
NA62和KOTO实验对罕见的$K\to πν\barν$衰变的预测精度将在未来十年内与他们目前的SM预测相媲美。在准备这个即将到来的机会,我们审查的SM预测,并讨论这些衰减的灵敏度超出标准模型,特别考虑简化的Z和Z'模型作为基准模型。在后一种情况下,我们还讨论了这些衰变如何最终探测像zeptometers一样小的距离尺度,即窥视Zeptouniverse。
2015-06-01 hep-ex hep-ph
First-Generation New Physics in Simplified Models: From Low-Energy Parity Violation to the LHC
新物理学(NP)对第一代夸克-轻子相互作用的约束特别有趣,因为已经测量了大量的互补过程和观测量。最近,这种NP效应的第一个线索已被观察到作为一个明显的赤字,在第一行CKM的幺正性,被称为Cabibbo角异常,和CMS过剩的$q\bar q\to e^+e^-$。由于相同的NP将不可避免地进入寻找低能量宇称破坏,如原子宇称破坏,宇称破坏电子散射,相干中微子-核散射,以及电弱精密可观测量,需要综合分析来评估潜在的NP解释的可行性。在这篇文章中,我们调查LHC搜索,Cabibbo角异常,电弱精密观测,和低能量宇称破坏之间的相互作用,通过研究所有简化模型,引起树级效应与第一代夸克和轻子之间的相互作用。匹配这些模型到标准模型有效场论,我们得出主公式在各自的威尔逊系数,执行一个完整的唯象分析所有可用的约束,指出如何奇偶违反可以在未来被用来解开不同的NP方案,并项目与即将到来的实验实现的约束。
2021-10-28 hep-ex hep-ph nucl-ex
A simplified 2HDM with a scalar dark matter and the galactic center gamma-ray excess
由于受到LUX实验的强烈限制,标量门暗物质理论不能解释星系中心由暗物质湮灭为$b\bar{b}$而产生的γ射线过剩。为了消除这种张力,我们在排列的两个Higgs-偶态模型中加入了一个标量暗物质,并着重讨论了一个简化的情形,它有两个主要特征:(i)重CP偶态Higgs是已发现的125 GeV的希格斯玻色子玻色子,它与规范玻色子和费米子的耦合与SM Higgs玻色子相同。(ii)只有轻CP偶Higgs介导了暗物质与SM粒子的相互作用,它与$WW$和$ZZ$没有耦合,而与上夸克、下夸克和带电轻子有独立的耦合.我们发现,当$-1.0< f^n/f^p<0.7$与同位旋破坏的暗物质-核子耦合时,由标量门暗物质引起的LUX约束与$<σv>_{SS\to b\bar{b}}$之间的张力可以消除,并且满足Higgs搜索实验和Planck残余密度的约束.
2015-01-05 astro-ph.HE hep-ph
Dissecting Jets and Missing Energy Searches Using $n$-body Extended Simplified Models
简化模型是描述LHC新物理方案的有用方法。粒子衰变通常用不可重正化的算子来表示,这些算子涉及对称性所需的最小数量的场。推广到更广泛的一类衰变算子允许一个模型的各种最终状态。这种方法,我们称之为简化模型的$n$体扩展,提供了一个统一的处理信号相空间产生的各种信号。在本文中,我们提出了这个框架的第一个应用程序中的多喷流加上失踪的能量搜索。这项工作的主要结果是一个全球性的性能研究,其目标是确定哪一组观测量产生最好的鉴别能力对最大的标准模型背景的信号射流的多样性范围很广。我们的分析比较了一个,两个和三个变量的组合,重点放在增强的灵敏度增益从非平凡的相关性。利用提升的决策树,我们比较和分类的性能缺失的能量,能量尺度和能量结构可观。我们证明,包括从这三个类中的每一个观察到的是需要实现最佳性能。这项工作还有助于建立实用的$n$体扩展简化模型作为诊断拆包不同的搜索策略的相对优点,从而激励他们的应用程序,以新的物理签名超越喷流和丢失的能量。
2016-08-25 hep-ex hep-ph
Artificial proto-modelling with simplified-model results from the LHC
我们提出了一种新的方法来识别潜在的分散信号的新物理在一系列已发表的LHC结果。它采用随机游走算法来引入新粒子集,称为“原模型”,这些粒子集通过利用SModelS软件框架对ATLAS和CMS搜索新物理的简化模型结果进行测试。一个组合的算法确定的分析和/或信号区域,最大限度地违反了标准模型假设,同时保持与我们的数据库中的LHC约束的整体兼容。该方法的关键是能够在原型模型空间中构建可靠的可能性;我们解释了根据实验提供的信息所需的各种近似,以及它们如何影响整个过程。
2021-05-19 hep-ph
Search for the singlet vector-like top quark in the $T\to tZ$ channel with $Z\to ν\barν$ at hadron colliders
基于一个简化的含单重矢量顶夸克$T$带电荷$|Q|=2/3$的模型,分析了在强子-强子对撞机上通过$Z$衰变为中微子的$tZ$通道中的单$T$产生观测$T$的前景.该简化模型只包含两个自由参数:耦合常数$g^*$和$T$夸克质量$m_T$。为了研究单个$T$产生的可观测性,我们对碰撞能量为14~TeV、27~TeV和100~TeV的情况进行了详细的背景分析和探测器模拟。我们扫描的$g^*-m_T$参数空间,并显示在这些对撞机设计的最高积分亮度的$T$夸克的排除和发现能力。此外,还考虑了窄宽度近似和电弱精密观测量的限制。
2023-03-09 hep-ph
Implications of NSI constraints from ANTARES and IceCube on a simplified $Z^\prime$ model
本研究基于ANTARES和IceCube对NSI参数$ε^d_{μτ}$的最新约束,探讨了其对具有$μτ$耦合的简化$Z^\prime$模型参数空间的影响,发现中微子实验能提供额外约束并与对撞机搜索形成互补。
2023-11-21 hep-ex hep-ph
Design and engineering of a simplified workflow execution for the MG5aMC event generator on GPUs and vector CPUs
物理事件发生器是高能物理实验数据分析软件链的重要组成部分,也是CPU资源的重要消耗者。提高这些软件包在现代硬件架构上的软件性能,例如在HPC中心部署的软件,对于即将到来的HL-LHC物理计划至关重要。在本文中,我们描述了一项正在进行的活动,以重新设计Madgraph5_aMC@NLO物理事件生成器,主要是将其移植并允许其在GPU上高效执行,同时也对其进行现代化并优化其在矢量CPU上的性能。我们描述的动机,工程过程和软件架构设计,我们的发展,以及目前的挑战和未来的方向,这个项目。本文基于我们在2021年3月提交的vCHEP 2021,并补充了我们在会议期间提交的一些初步结果。进一步的细节和更新的结果将在以后的出版物中给出。
2021-07-13 cs.SE hep-ex 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
A SUSY Inspired Simplified Model for the 750 GeV Diphoton Excess
从750 GeV双光子过剩中得到的新单态标量粒子的证据,以及到目前为止在LHC中没有任何新物理学的信号,表明存在新的有色标量。为了研究这种可能性,我们提出了一个超对称的启发简化模型,扩展了标准模型与单线标量和重标量场进行颜色和电荷-“广场”。为了让后者衰变,并产生宇宙的暗物质,我们还添加了一个中性费米子的粒子内容。我们发现,这个模型提供了一个双参数拟合所观察到的双光子过剩一致的宇宙学,而允许的参数空间是有界的模型的一致性。在我们的简化模型的背景下,这意味着在LHC上存在其他可访问的超对称粒子,使这种情况可证伪。如果这种过度持续下去,它将意味着在评估超对称破缺和标量在低尺度物理中的作用时的范式转变。
2015-12-18 hep-ph
Seesaw mechanism, baryon asymmetry and neutrinoless double beta decay
本文对跷跷板机构作了一个简化但很有指导意义的分析。假设中微子的质量矩阵近似为对角矩阵,研究了右手中微子的Majorana质量矩阵的形式,它再现了左手中微子的有效质量矩阵.作为进一步的研究,我们还探讨了非对角狄拉克中微子质量矩阵的重要作用。本文评述了这一结果对轻生重子生成和无中微子双β衰变的相应意义。我们提出了两个不同的模型,重子不对称性增强。
2002-05-08 hep-ph
Impact of cosmological and astrophysical constraints on dark matter simplified models
对暗物质模型的研究处于天体物理学、宇宙学、核物理学和对撞机物理学的交叉点上。约束这些模型需要将其预测与广泛的观测进行比较的能力。在这篇综述中,我们提出了全球约束的影响,一类特定的模型,称为暗物质简化模型。这些模型已被采用的背景下,对撞机的研究,分类可能的签名,由于暗物质生产,自由参数的数量减少。我们分类的模型,已经分析到目前为止,对于每一个我们详细审查的遗迹密度,直接和间接搜索的LHC搜索的互补性。我们还讨论了每种类型的搜索能力,以确定区域的个人方法,暗物质检测是最相关的约束模型参数空间。最后,我们提供了一个关键的概述的有效性的暗物质简化模型,并讨论了解释这些模型提取的实验结果的警告。
2018-10-19 hep-ph
Proton Pressure: A Simplified Model
本文提出一种基于统计力学和量子色动力学渐近自由的简化方法计算质子压力,结果为$0.3570\ imes10^{35}$ Pa,与实验数据一致。
2025-08-21 hep-ph nucl-ex
ttbb as a probe of New Physics at the LHC
我们在LHC上研究了$t\bar t b \bar b$末态,作为主要与第三代夸克耦合的新物理学的一个探索。我们分析了新物理学简化模型与自旋0,1和2的共振。最终状态$t\bar t b\bar b$、$t\bar t t \bar t$、$b \bar b b \bar b$和$t \bar t$在这些模型中的每一个上的灵敏度被用于识别参数空间中仍然未被排除的重要区域,并且其中$t\bar t b \bar b$是最灵敏的最终状态。我们指出可能的实验提示,并讨论主要依赖于蒙特卡洛预测的观测值的潜在问题。提出了一种新的可观察性,以需要更多的统计数据为代价,减少了蒙特卡洛预测的影响。我们使用初步的13 TeV的结果给一个原始的估计发现达到并提出简单的改进的观测。
2017-01-16 hep-ex hep-ph
Displaying dark matter constraints from colliders with varying simplified model parameters
寻找暗物质是粒子和天体粒子物理学界的主要科学驱动力之一。确定暗物质的性质将需要一个广泛的方法,一系列的实验追求不同的实验假设。在这个搜索计划中,对撞机实验提供了对暗物质的见解,这是对直接/间接探测实验和天体物理证据的补充。为了比较各种实验的结果,需要一个共同的理论框架。ATLAS和CMS实验采用了一套简化的模型,引入了两个新的粒子,一个暗物质粒子和一个介体,其相互作用强度由介体的耦合来设定。到目前为止,大型强子对撞机和未来强子对撞机结果的介绍集中在四个基准方案与这些简化模型中的特定耦合值。在这项工作中,我们将描述如何将这四个基准测试场景扩展到任意耦合,并发布相应的代码供进一步研究使用。这将允许对对撞机搜索与对较小耦合敏感的加速器实验进行更直接的比较,例如美国粒子物理学未来社区研究(Snowmass 2021),并将给出暗物质对撞机搜索与直接和间接检测搜索相比的耦合依赖性的更完整的图片。通过使用半分析的方法来重新调整对撞机的限制,我们大大减少了所需的计算资源相对于传统的方法的基础上产生的额外的模拟信号样本。
2022-03-22 hep-ex hep-ph
Anomalous neutral gauge boson interactions and simplified models
三线性$Z$玻色子相互作用是探索超越标准模型物理中$CP$破坏的新来源和新粒子阈值的敏感探针。三线性$Z$相互作用的测量通常在反常耦合和有效场论的框架中解释,这两种理论都需要小心解释。为了获得一个定量的图片时,在TeV尺度的背景下解释这些测量的功率,我们调查的$ZZZ$相互作用的解剖,并考虑两个最小的和微扰的简化模型,通过新的标量和费米子循环在弱尺度诱导这种相互作用,专注于$ZZ$和矢量玻色子融合诱导的$Zjj$生产在LHC和$ZZ$生产在未来的$e^+ e^-$对撞机。我们表明,阈值和非阈值效应往往是小的灵敏度相比,大型强子对撞机,而未来的轻子对撞机的灵敏度增加,应该让我们约束这样的情况下,通过相关的电弱精密效应互补的直接搜索强子对撞机。
2018-06-26 hep-ex hep-ph
Dynamical Supersymmetry Breaking Simplified
我们提出了一个模型,其中超对称性是动态打破在相对较低的能量。以前构建这种简单模型的努力受到了轴子存在的阻碍。本模型,利用Bagger,Poppitz和Randall的观察来避免这个问题,比以前的构造简单得多。这类模型不受传统超引力模型的自然性困难的影响,并且在从GeV的$100$到TeV的$1000$的尺度范围内对物理学做出了相当确定的预言。因此,“可重新正规化的有形部门模式”是较传统办法的一个可行的替代办法。我们的方法也产生了一个可行的例子隐藏扇区动力学超对称性破缺。
1994-10-03 hep-ph
Dark matter Simplified models in the Resonance Region
Southwest Jiaotong University(西南交通大学)
本文研究暗物质简化模型在共振区($m_{\rm DM}\simeq m_{\rm med}/2$)的可行性,通过完整玻尔兹曼处理证明该区域满足遗迹密度和直接探测约束,并解释费米-LAT过量,提出两个自然实现共振的最小构造。
2025-10-09 astro-ph.HE hep-ph