Diphotons at the $Z$-pole in Models of the 750 GeV Resonance Decaying to Axion-Like Particles
750 GeV的共振（$S$）衰变为两个轻的轴子状粒子（ALPs $a$），这反过来又衰变为准直光子模仿观察到的信号的模型，是由隐谷的情况下，也可以提供一个机制，$S \to γγ$信号持续，而$S \to Z γ,\; ZZ$和$WW$保持在不久的将来抑制。我们指出，这些隐藏的山谷一样的模型调用$S \to aa \to 4 γ$还必须与$Z \to a (\to γγ) γ$来自CDF和ATLAS的约束。在一个有效的场论框架内，我们工作的约束$S$的耦合$a$和规范玻色子来自光子$Z$衰变，并确保ALP衰变内的电磁量能器，在两个制度-$a$衰变主要是光子，和$a$也有强子分支。当$S$具有大的以及窄的宽度时，以及对于来自$S \to γγ$和$a \to γγ$的信号的不同相对贡献，进行分析。结果的$S$和$a$属于同一个复杂的领域的特定情况下，也提出。在这类模型中，预期来自$Z \to a γ$的$Z$极点处的$γγ$共振。以基准ALP质量低于约0.4 GeV，并假设合理的假喷流率和识别效率的光子喷流的值，我们发现在$Z$极发现双光子的前景。
2016-06-21 hep-ph
Diphoton signal via Chern-Simons interaction in a warped geometry scenario
Kalb-Ramond场在五维Randall Sundrum（RS）场景中可识别为体扭转，从规范异常取消的要求出发，具有与规范玻色子的Chern-Simons相互作用。它在可见3-膜上的最低Kaluza Klein（KK）模可以用自旋为0的CP-奇场来识别，即轴子。凭借扭曲的几何和陈-西蒙斯耦合，这个轴子与规范玻色子有未抑制的相互作用，而与费米子有超抑制的相互作用。随后的动力学可以导致双光子光谱中的峰值，这可以在LHC中观察到，取决于信号的突出性。此外，当翘曲因子精确地处于电弱尺度稳定所需的范围内时，结果可以在数值上得到证明。
2017-01-14 hep-ph
Minimal Composite Dynamics versus Axion Origin of the Diphoton excess
ATLAS和CMS观察偏离预期的背景在双光子不变质量搜索的新的共振约750 GeV。我们表明，一个简单的实现方面的一个新的赝标态可以容纳的意见。该模型导致可以很快观察到的进一步足迹。这个新态既可以解释为一个轴子，也可以解释为一个由动态电弱对称破缺的极小模型产生的{高度自然}复合态。我们将进一步展示如何理清这两种情况。除了可能的解释的双光子过剩的结果表明，它是可以直接测试和约束复合动力学通过其独特的拓扑部门产生的过程。
2016-01-29 hep-ex hep-lat hep-ph
New LHC bound on low-mass diphoton resonances
我们推导出一个新的约束双光子共振使用包容性的双光子截面测量在大型强子对撞机，在迄今为止约束质量范围之间的剧变和SM希格斯。这个界限设定了目前最好的轴子粒子，耦合到胶子和光子，质量在10和65 GeV之间。我们还估计在同一质量区域，在7，8和14 TeV的专用双光子LHC搜索的指示性灵敏度。作为我们的分析的副产品，我们评论的轴子粒子的解释CMS过度低质量双射流和双光子搜索。
2018-09-10 hep-ex hep-ph
Hypercharge Axion and the Diphoton $750$ GeV Resonance
CMS和ATLAS关于$750$ GeV的双光子事件可能过剩的报告是巨大兴奋和希望的原因。我们表明，耦合到超荷的拓扑密度的赝标量轴子，建议在过去的Escherstein和Oaknin作为诱导重子生成的候选人，可以解释在双光子通道中的信号。超荷轴子（HCA）也可以衰变为$Zγ$和$ZZ$。在这些通道中的事件的预期数量太少，无法被检测到，但这种衰变应该在未来被观察到。HCA可以通过载体玻色子融合（VBF）或通过相关产生（AP）产生。后者应该表现为特征衰变到3个光子，这应该很快被观察到。我们适应以前的分析可能检测到的HCA在大型强子对撞机的HCA的Escherstein和Oaknin和Elfgren的情况下，HCA的质量是750 GeV，并找到预期的截面和衰变宽度的HCA耦合。我们发现，预期的横截面符合观察到的过剩事件的数量，并有测量的横截面和报告的部分衰变宽度之间的紧张局势。张力的产生是因为对于VBF和AP，产生横截面和衰减宽度彼此线性相关。因此，我们预计，如果新的共振确实是HCA，其宽度应该明显小于报告的宽度，或者生产横截面应该明显高于报告的。
2016-02-11 hep-ex hep-ph
A closer look to the sgoldstino interpretation of the diphoton excess
在规范调解的背景下，我们重新审视sgoldstino解释的双光子过剩。虽然对胶子质量的约束似乎使sgoldstino贡献的双光子过剩不可观测的，我们表明，解释是可行的，在一个薄的，近临界区域的参数空间。这一制度导致了与标准规范调解情况的严重背离。虽然费米子信使位于（10-100）TeV范围内，但一些标量信使明显更轻，并负责sgoldstino的产生和衰变。它们与sgoldstino的有效耦合相应地增强，并且当轻和重信使质量相差一个因子$\sim4π$时，触发非微扰机制。我们还评论的R-轴子的可能作用和在这种情况下，以解耦的sfermions的可能性。
2016-03-17 hep-ph
Axion-modified photon propagator, Coulomb potential and Lamb-shift
轴子电动力学的量子理论的一致重整化需要两个光子与中性赝标场的最小耦合之外的项。这个过程被用来确定电磁场和轴子场的自能算符，在轴子-双光子耦合中具有二阶精度。由此产生的极化张量用于建立静态点状电荷的轴子修正库仑势。在此基础上，建立了类氢原子兰姆位移的合理畸变，并探讨了在高精度原子光谱学和Cavendish型实验中寻找类轴子粒子的范围。特别是，我们表明，这些假设的自由度被排除作为合理的候选人解释μ介子氢的质子半径异常。然而，仍然存在着一个漏洞，这与轴子电动力学的不可重整性质有关。
2018-12-06 hep-ph
Quark Seesaw, Vectorlike Fermions and Diphoton Excess
我们提出了一个可能的解释，最近的双光子过剩报告的$\sqrt s=13$ TeV的大型强子对撞机数据在夸克跷跷板左-右模型与矢量费米子提出解决强$CP$问题，没有轴子。负责矢量费米子质量的规范单重态实标量场具有正确的生产截面和双光子分支比，可以与报告的在750 GeV左右的双光子不变质量的过剩进行识别。随着LHC积累更多的数据，提出了各种方法来检验这一假设。
2016-02-15 hep-ex hep-ph
The 750 GeV LHC diphoton excess from a baryon number conserving string model
我们提出了一个解释的LHC数据过剩共振的750 GeV的双光子分布使用D膜模型，与规范重子数，它容纳标准模型与矢量一样的外来。我们确定750 GeV的标量要么作为sneutrino（${\tilde ν}_R$）或作为轴子。采用自下而上的方法，当矢量夸克和轻子的标量（超对称）伙伴通过要求相应的交叉尊重N=1超对称性而产生时，通过胶子融合产生${\tilde ν}_R$。当我们产生750 GeV的${\tilde ν}_R$值时，通过改变环面的复杂结构，弦尺度被限制在$ 10^{14} < M_s < 10^{19}$ GeV的范围内。此外，通过在交叉点上施加N=1的超对称性来产生希格斯标量，自然地将轴子与SU（2）规范玻色子的耦合固定为零，而在光子-光子融合中，通过同时产生$q_L$、$U_R$、$l_L$、$ν_R$夸克和轻子的超伴子，也将其与色SU（3）的$G^2$的耦合消除。
2016-07-30 hep-ph hep-th
Pseudo-axions in Little Higgs models
小希格斯模型有一个扩大的整体对称性，这使得希格斯玻色子玻色子成为一个伪戈德斯通玻色子。这种对称性通常包含自发破缺的U（1）子群，它们提供了轻的电弱单重态伪标量。除非这些粒子作为$Z'$态的纵向分量被吸收，否则它们在电弱标度的物理谱中表现为伪标量。我们概述了它们对小希格斯现象学的重大影响，并详细分析了LHC和其他未来对撞机的一些可能的签名。特别是，它们的存在显著影响了小希格斯模型中预测的新重夸克态的物理学，LHC的包容性生产可能会产生令人印象深刻的双光子共振。
2008-05-31 hep-ph
Probing axino LSP from diphotons events with large missing transverse energy
在一个超对称模型中，一个轴子是最轻的超对称粒子（LSP），一个比诺是下一个超对称粒子（NLSP），在高能对撞机上成对产生的超对称粒子最终包括两个比诺，然后每个比诺衰变为一个光子和一个轴子。末态是双光子态，具有较大的能量损失。我们全面研究了ALEPH、CDF II和最近的ATLAS和CMS实验中$γγ+$ MET数据的含义。如果NLSP Bino在探测器外衰变，则在该模型中不能解释超过标准模型背景的过量，这发生在axino衰变常数$f_a$足够大时。ALEPH和CDF II数据对具有$m_{\tilde{B}} < 150$ GeV的轻Bino情况下的$f_a$给出了一个很强的限制：在$f_a \sim 10^6$ GeV附近的窄强子轴子窗口是完全封闭的。在胶子质量小于约776 GeV的情况下，最近的ATLAS数据将Bino质量的$f_a > 10^5$ GeV限制在700 GeV以下。这已经比以前的实验室边界更强了。
2012-07-16 hep-ph
750 GeV diphotons from closed string states
我们表明，低质量规模的弦紧化，与通用的D-膜配置，实现了标准模型的开弦，可以解释相对较宽的峰在双光子不变的质谱在750 GeV最近报告的ATLAS和CMS合作。在合理的假设下，我们证明了过剩可能来自于一个与规范动力学项耦合的闭弦（可能是轴子）激发φ。利用有效光子近似和窄宽度近似，我们估计了弹性pp散射中光子-光子融合的φ产生率。对于超过今天下限M_s \approx 7 TeV的弦标度，我们可以容纳在运行II观察到的双光子速率，同时保持与运行I数据的一致性。
2016-02-12 hep-ph hep-th
Searching for axionlike particles with low masses in $pPb$ and $PbPb$ collisions
研究了LHC超周边$Pb - p$和$Pb - Pb$碰撞中小质量类轴子粒子的产生。考虑到一组现实的运动学切割的横截面和运动学分布相关联的双光子的最终状态中产生的$γγ\rightarrow a \rightarrow γγ$子过程的估计。对背景进行详细分析，并得出对ALP生产的预期敏感度。我们的研究结果表明，未来的实验分析的独家双光子生产的前向快速探测的LHCb探测器可以提高现有的排除限制的ALP光子耦合的质量范围为2 GeV $\le m_a \le$ 5 GeV。
2021-03-02 hep-ex hep-ph nucl-ex
Strong CP Problem, Neutrino Masses and the 750 GeV Diphoton Resonance
我们提出了一个具有离散宇称对称性的$SU(3)^{}_{c}\times SU(2)^{}_{L}\times SU(2)^{}_{R}\times U(1)_{L}^{}\times U(1)_{R}^{}\rightarrow SU(3)^{}_{c}\times SU(2)^{}_{L}\times SU(2)^{}_{R}\times U(1)^{}_{B-L}$左右对称模型来实现一个通用的跷跷板方案。该模型可以同时解决强CP问题，而不诉诸于未观察到的轴子，并解释了750 GeV的双光子共振最近报告的ATLAS和CMS合作在LHC。由于双圈诱导狄拉克质量项的大的增广性，左手中微子和右手中微子的马约拉纳质量矩阵自然具有相同的结构。这使我们能够定量地研究右手电流引起的无中微子双β衰变。
2015-12-23 hep-ex hep-ph
Indirect signature of dark matter with the diphoton resonance at 750 GeV
受最近报道的750 GeV双光子共振的启发，我们研究了一个新的类轴子玻色子门户模型的暗物质物理。当共振粒子被确定为赝标量介体时，标准模型扇区将通过它与暗物质扇区相互作用，对撞机物理的数据将为暗物质现象学提供深刻的含义。在本文中，我们首先确定的首选参数空间建议的门户模型的结果运行的大型强子对撞机与$\sqrt{s}=13$ TeV，然后我们研究的暗物质签名考虑到宇宙射线实验的数据，包括费米-LAT矮星系$γ$ -射线搜索，HESS $γ$ -线搜索，和未来的CTA扩散$γ$ -射线和$γ$ -线搜索。
2016-09-14 hep-ex hep-ph
Criticality and dominance of axion physics in highly magnetized vacuum
在恒定均匀的磁场背景下，由类轴子场引起的量子真空涨落可以支配与电子-正电子场有关的涨落。在轴子电动力学的框架下，确定了轴子-双光子耦合中电磁场的自能算符，其精度达到二阶。这一结果是用来建立修改的光子的传播特性和静态点状电荷的库仑电位。值得注意的是，在中子星的磁层中，量子电动力学中已知的与伽马量子有关的磁场捕获光子的效应在轴子电动力学中被扩展到包括X射线光子，结果是来自表面的热辐射的特殊偏振部分沿着磁场被引导。此外，当场强大于临界尺度时，修正库仑势在垂直于磁场方向上，在远小于轴子康普顿波长的距离上是Yukawa型的，而沿磁场方向，在任何长度尺度上都近似遵循库仑定律.我们发现，在无限大的磁场的长期存在的问题-克服QED -的一个氢原子的基态能量是无界从下面，是恢复。然而，在轴子电动力学中，这种无界性被切断了，因为在这个理论中可处理的最大磁场受到相关散射矩阵的么正性的限制。
2018-07-12 hep-ph
Invisible Axion-Like Dark Matter from Electroweak Bosonic Seesaw
我们探讨了一个模型的基础上，经典的规模不变的标准模型（SM）与强耦合的矢量动力学，这是所谓的hypercolor（HC）。在TeV尺度下，类矢量凝聚动态破缺了尺度对称性，使得SM Higgs粒子通过玻色子跷跷板机制获得负质量平方，实现了电弱对称性破缺。引入一个基本赝标$S$来给出复合南武-戈德斯通玻色子（HC介子）的质量：HC介子可以是一个很好的目标，通过在大型强子对撞机的双光子通道探索。作为玻色子跷跷板的结果，$S$的波动模式（我们称之为$s$）与SM粒子产生了微小的耦合，并且被预测为非常轻。$s$主要衰变为双光子，可以表现为不可见的轴子状暗物质。$s$ -暗物质的质量被目前可用的宇宙学和天体物理学限制为$10^{-4} {\rm eV} \lesssim m_s \lesssim 1 \,{\rm eV}$。我们发现$s$ -暗物质的剩余丰度可以通过相干振荡积累。在微波谐振腔实验中的检测潜力也得到了解决。
2016-11-07 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Searching for Axions from Atmospheric Kaon Decays
Oklahoma State University（俄克拉荷马州立大学）
本研究利用大气层中宇宙射线产生的稀有 kaon 衰变来产生轴子，并通过超级神冈和冰立方探测器数据，对轴子衰变常数在质量高达 350 MeV 范围内给出了新的约束，与现有界限互补。
2026-09-21 hep-ex hep-ph
Update on 750 GeV diphotons from closed string states
受最近LHC对衰减为双光子的窄共振和宽共振的搜索更新的启发，我们重新考虑了在M_{γγ} = 750 GeV的不变质谱中观察到的峰起源于与规范动力学项耦合的闭合弦（可能是轴子）激发φ（与低质量标度弦论相关）的可能性。我们重新评估光子聚变产生φ，以适应相对论性光-光散射的额外贡献的最新发展。我们还研究了φ通过胶子融合的产生。我们发现，对于窄共振和宽共振，这两种初始拓扑结构都可以容纳过量的事件，跨越宽范围的弦质量尺度7 \alt M_s/TeV \alt 30，这与实验下限一致：M_s > 7 TeV，在95%CL。我们证明，对于两个生产过程的LHC 13的数据是兼容的缺乏双光子过剩的LHC 8数据在\sim 1σ。我们还表明，如果共振的产生是由胶子融合占主导地位，在LHC 8的双喷流搜索的零结果进一步限制了φ的耦合强度，但不改变可能的弦质量标度的范围。
2016-03-28 hep-ph hep-th
Dark QCD perspective inspired by strong CP problem at QCD scale
提出QCD尺度复合轴子模型解决强CP问题，预测超轻ALP暗物质候选者，并探讨暗$η'$类介子在对撞机实验中的可探测性及宇宙学影响。
2024-09-25 hep-ph
Probing light axion-like particles in vector boson fusion at CMS with data parking and scouting
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；Instituto Galego de Física de Altas Enerxías, Universidade de Santiago de Compostela（圣地亚哥-德孔波斯特拉大学加利西亚高能物理研究所）；Universität Heidelberg（海德堡大学）
针对LHC上轻ALP探测的软事件与合并光子难题，CMS结合数据停放与径迹重建，在Run 3和HL-LHC上首次覆盖未探测量区，灵敏度提升约一个数量级。
2026-09-22 hep-ph
Vertexing displaced diphoton decays with recoil photons at Belle II
School of Physics, Hefei University of Technology（合肥工业大学物理学院）
我们提出一种利用反冲光子辅助定位位移双光子衰变顶点的方法，仅需一个转换光子，使效率线性提升，并在Belle II上扩展了轴子类粒子的探测参数空间。
2026-09-22 hep-ex hep-ph
Phenomenology of Long-Lived Dark Photons and Axion-Like Particles in a Mixed Portal Framework
Istanbul University（伊斯坦布尔大学）
研究混合门户框架下暗光子和类轴子粒子通过级联衰变产生长寿命多光子信号的现象学，推导衰变宽度和分支比，并区分标准模型主导和级联主导区域。
2026-06-29 hep-ph
Belle II observation prospects for axion-like particle production from $B$ meson annihilation decay
本文提出 B 介子湮灭衰变伴随产生 ALP 的新机制，用微扰 QCD 估算分支比，并评估 Belle/Belle II 对关键衰变道及不可见、双光子末态的探测灵敏度。
2023-06-06 hep-ex hep-ph
SHiP as a (post-)discovery machine: identifying the diphoton signals' origin
Ghent University（根特大学）；Aarhus University（奥胡斯大学）；CERN（欧洲核子研究中心）
SHiP实验可通过双光子衰变运动学区分ALP与U(1)_Y或SU(2)_L的耦合，仅需2-4个事件即可识别纯相互作用，混合耦合需数十至百个事件。
2026-09-18 hep-ex hep-ph
Search for the $γZ$ decay mode of heavy photophobic axion-like particles at the LHC
本研究针对重的避光类轴子粒子（ALP），在HL-LHC上分析其$\gamma Z$衰变模式，通过机器学习多变量分析排除背景，给出了不同积分亮度下ALP与双$W$耦合及产生截面乘分支比的发现灵敏度。
2025-05-17 hep-ph
Excluding MeV-scale QCD axions by $K_L \to π^0π^0 a$ at KTeV
The University of Osaka（大阪大学）；Florida State University（佛罗里达州立大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构（KEK））；Kyoto University（京都大学）
通过K衰变限制排除MeV量级QCD轴子的可能性，主要归因于KTeV实验结果。
2026-02-16 hep-ex hep-ph
String Consistency, Heavy Exotics, and the $750$ GeV Diphoton Excess at the LHC
字符串一致性条件比异常取消更强，并且可能需要在可见扇区中添加外来元素。我们研究这种外来的，并证明他们可能会占适度的过剩在$750$ GeV在最近的双光子共振搜索进行的ATLAS和CMS合作。在前面的分析中，我们系统地增加了五个奇异的II型MSSM D-膜箭图，以满足字符串一致性条件。使用这个数据集，我们证明了89780的89964抖动有异国情调，其中78155包括可能耦合到MSSM或异国情调的多重峰与耦合结构所管辖的$U(1)$对称性，往往是异常的单线态。我们证明，某些套的异国情调是远远超过其他人的首选，并研究单重耦合的结构进行标准模型收费的异国情调。典型的可能性包括可能衰变为矢量状夸克和/或矢量状轻子并随后衰变为两个光子的单线态。我们表明，一个窄宽度的双光子过剩可以解释，同时逃避现有的界限，如果多个外来添加，矢量类轻子的质量$M_L\lesssim 375$ GeV和矢量类夸克的质量高达$\simeq 3$ TeV。然而，一个大的宽度$(Γ/M \sim 0.06)$，建议的ATLAS数据，不能很容易地容纳在这个框架。重整化群方程组和GUT尺度边界条件表明，这些超对称模型是微扰稳定的。环面轨道上的IIA型紧化允许紫外线中的$O(10)$ Yukawa耦合。我们还讨论了通过弦轴子的衰变来解释低弦尺度下双光子过剩的可能性。
2016-10-25 hep-ex hep-ph hep-th
Collider constraints on axion-like particles
综述了在对撞机上寻找类轴子粒子（ALP）的现状和前景，主要集中在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机上。在大型强子对撞机上，通过寻找二光子、三光子和四光子终态中的新$a\toγγ$共振，已经对质量超过几个GeV的耦合到光子以及Z玻色子或希格斯玻色子的ALP进行了限制。分析了质子-质子和铅-铅碰撞中的包容和排斥双光子pp，PbPb $\to a \to γγ(+X)$，以及奇异Z和Higgs玻色子衰变pp $\to \mathrm{Z},\mathrm{H}\to aγ\to 3γ$和pp $\to \mathrm{H}\to aa \to 4γ$.排他搜索PbPb碰撞提供了最好的排除限制ALP群众$m_a\approx 5-$ 100 GeV，而其他渠道是最有竞争力的$m_a\approx 100$ GeV $-$ 2.6 TeV。在95%的置信水平下，排除了高达$\sim$ 100 nb的集成ALP生产截面，对应于在宽质量范围内对低至$g_{aγ}\approx$ 0.05 TeV $^{-1}$的轴子-光子耦合的约束。预计在未来十年，在LHC接近$g_{aγ}\approx 10^{-3}$ TeV $^{-1}$时，$-$ 100的这些限制将比$m_a\approx 1$ GeV $-$ 5 TeV提高10倍。
2021-02-24 hep-ex hep-ph nucl-ex
Axion-like particle at the 10 GeV scale: Higgs decays to wide jets and photons
Fermilab（费米实验室）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）
本研究探讨10 GeV能区类轴子粒子$A_h$的存在可能，分析希格斯玻色子衰变的两种信号道，发现其可解释CMS实验的3.5σ双光子超出，且4胶子衰变会形成带2-prong子结构的125 GeV宽喷注重现。
2026-08-20 hep-ex hep-ph
Search for Axion Like Particles produced via the Primakoff process at COMPASS
Faculty of Mathematics and Physics, Charles University（查理大学数学物理学院）
该研究通过重新解释COMPASS数据，寻找与光子耦合的轴子类粒子，利用高能束流产生轴子，并通过电磁量能器的信号特征排除耦合常数g_{aγγ}的上限。
2026-09-03 hep-ex hep-ph
Interpretation of excess in $H \to Z γ$ using a light axion-like particle
本研究提出用质量0.05-0.1GeV的轻类轴子粒子解释希格斯玻色子$H\to Zγ$衰变的超出迹象，给出了耦合参数约束，同时指出未来对撞机的相关检验过程探测难度极高。
2024-09-17 hep-ex hep-ph
Bounds on massive graviton-like particles from searches for axion-like particles coupling to photons
Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（高等物理研究所（IFAE），巴塞罗那科学与技术研究院）；CERN, EP Department（欧洲核子研究中心，实验物理部）
本文将轴子类粒子耦合到光子的限制重新解释为对引力子类粒子的限制，探讨了引力子类粒子在不同实验装置中的探测范围和未来可能的灵敏度。
2026-10-01 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Resonant ALP-Portal Dark Matter Annihilation as a Solution to the $B^{\pm} \to K^{\pm} ν\barν$ Excess
Yantai University（烟台大学）；Henan Normal University（河南师范大学）；Nanjing Normal University（南京师范大学）
该研究通过ALP-通口暗物质模型解释$B^{\pm} \to K^{\pm} ν\barν$过剩现象，并结合热冻结动力学，提出精确的热解耦计算方案。
2025-12-21 hep-ph
