The LHC as a TeV Muon Beam Dump: Muonphilic Scalars at FASER
本研究提出将LHC前向高能缪子用作束流收集器,借助FASER升级的预簇射组件搜寻亲缪标量粒子,并表明FASER/FASER2可探测包括解释$(g-2)_μ$反常在内的新参数空间。
2025-07-28 hep-ex hep-ph
Muon g-2 vs LHC Run 2 in Supersymmetric Models
亚TeV带电粒子和slepton的超对称模型一直是μ子异常磁矩(g-2)长期存在的差异的起源的候选者。通过收集所有可用的LHC运行2的结果,我们调查了最新的LHC约束模型,解释了他们的电荷对μ子g-2的贡献异常。结果表明,slepton比charginos轻的参数区域是强烈不利的。与此相反,我们发现,模型与$m_{\tildeμ_{\mathrm L}}\gtrsim m_{{\tildeχ}^{\pm}_1}$仍然被广泛允许,其中较轻的电荷子主要衰变成W玻色子和中性伴子。
2021-04-07 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
$\ge 4 μ$ signal from a vector-like lepton decaying to a muon-philic $Z^\prime$ boson at the LHC
我们提出了一种新的可能性,以检测一个非常独特的信号与四个以上的μ子来自对产生的矢量样轻子衰变到亲μ子$Z^\prime$玻色子。这些新粒子是解释μ子反常磁矩和$b\to s\ell\ell$过程异常的很好的候选者。如果是$\mathrm{BR}(E\to Z^\prime μ) = 1$,则LHC的最新数据排除了轻于1.3(1.0)TeV的双重(单重)矢量类轻子。我们还表明,在信号区超过5轻子的过剩可以解释这种情况下,如果矢量轻子是一个弱的单线态,质量约为400 GeV和$\mathrm{BR}(E\to Z^\prime μ) = 0.25$。最后讨论了HL-LHC的未来前景。
2021-04-09 hep-ex hep-ph
Muon g-2 and LHC phenomenology in the $L_μ-L_τ$ gauge symmetric model
本文考虑具有$L_μ-L_τ$规范对称性模型的唯象。由于μ介子与$L_μ-L_τ$规范玻色子(称为$Z''$玻色子)耦合,它对μ介子反常磁矩(μ介子g-2)的贡献可以解释标准模型预测与实验测量之间的差异。另一方面,$Z''$玻色子不与电子和夸克相互作用,因此即使$Z''$玻色子的质量是电弱标度的量级,也没有来自对撞机实验的强约束。我们显示了一个允许的区域中的参数空间的$L_μ-L_τ$对称模型,考虑到一致性与电弱精密测量以及μ子g-2。我们研究了大型强子对撞机(LHC)的现象学,并表明,当前和未来的数据将探测这个模型的有趣的参数空间。
2013-11-04 hep-ex hep-ph
Understanding and constraining the PDF uncertainties in a W boson mass measurement with forward muons at the LHC
精确的电弱测试是对标准模型之外的物理学的一个强有力的探测,但是灵敏度受到测量$W$玻色子质量($M_W$)的精度的限制。部分子分布函数(PDF)的不确定性是用LHC数据测量$M_W$的潜在限制。最近有人指出,由于LHCb独特的前向快度接受能力,LHCb对$M_W$的新测量可以改善这种情况。在这里,我们报告的详细研究的机制驱动的PDF不确定性的LHCb测量的$M_W$,并提出了一种方法,该方法应减少这种不确定性的大约一个因素的两个使用LHCb运行2数据。
2019-06-20 hep-ex hep-ph
Weak interaction corrections to muon pair production via the photon fusion at the LHC
本文推导了LHC上$pp\rightarrow pμ^+μ^- X$反应中由$Z$玻色子交换引起的弱相互作用截面修正解析公式,发现在μ子对不变质量$W\gtrsim 150~\text{GeV}$且总横动量较大时修正约为20%。
2023-08-02 hep-ex hep-ph
Yukawa coupling and anomalous magnetic moment of the muon: an update for the LHC era
研究了最小超对称标准模型(MSSM)三线性A项辐射产生的软μ子汤川耦合与μ子反常磁矩之间的相互作用.在不存在树能级μ介子Yukawa耦合的情况下,如果双质量M_1低于1TeV,则最轻的晕子质量在2 σ处的范围在750 GeV和2700 GeV之间。因此,在大型强子对撞机上探测到一个斯迈子(连同一个亚TeV的双星)将直接意味着MSSM超势中的一个非零μ子汤川耦合。包含slepton风味混合原则上可以降低一个smoon类slepton的质量低于750 GeV。然而,辐射轻子衰变的实验边界反而加强了低质量边界,对较小的M_1有较大的影响。我们还将分析扩展到电子的情况,发现接近目前实验搜索极限的轻选择子可以证明MSSM电子Yukawa耦合是非零的。
2011-03-21 hep-ex hep-ph
Probing a pseudoscalar at the LHC in light of $R(D^{(*)})$ and muon g-2 excesses
在一个带有顶夸克变味中性流耦合的双Higgs偶态模型框架下研究了$R(D^{(*)})$和μ子$g-2$的超数.考虑到相关的理论和实验约束,我们发现$R(D^{(*)})$和μ子$g-2$的过剩可以在约束允许的参数空间中同时得到解释.在这样的参数空间中,赝标量($A$)的质量在20 GeV和150 GeV之间,因此它可以由顶夸克FCNC衰变$t\to A c$产生。针对它的主导衰变$A\to τ\barτ$,我们对$pp\to t\bar{t}\to Wb Ac\to jjbcτ\barτ$进行了详细的模拟,发现在13 TeV LHC的30(100)fb $^{-1}$数据集上的$2σ$上限可以大部分(完全)排除这种参数空间。
2016-10-23 hep-ex hep-ph
Muon $g-2$ and $W$-mass in a framework of colored scalars: an LHC perspective
一个彩色八隅体isodetlet可以有深奥的起源,它符合最小的味道违反。在这项研究中,我们采取了一个方案,著名的X型双希格斯二重态模型与彩色八重态等重态增强。我们揭示了如何这样的设置可以预测最近观察到的值为$W$玻色子质量。我们还评估了两圈Barr-Zee贡献的μ子$g-2$源于色标量。与观测到的μ子$g-2$相容的参数空间得到松弛w.r.t.它在纯X型2 HDM中是什么样的,取决于有色标量的贡献。因此,扩展的参数区域成功地解释了$W$ -质量和μ子$g-2$异常。最后,对撞机签名导致$τ^+ τ^- b \bar{b}$最终状态的探索在14 TeV的LHC使用基于切割和多变量技术。这样的信号可以确认由该框架引入的无色标量以及有色标量的存在。
2022-12-29 hep-ex hep-ph
ADD extra dimensional gravity and di-muon production at LHC
讨论了在大型强子对撞机上观测TeV尺度重力信号的可能性。考虑了具有大额外维的ADD方案,并通过对具有大不变质量的μ子对的研究,导出了其LHC发现潜力。
2005-02-16 hep-ph
Testing the Muon g-2 Anomaly at the LHC
μ子反常磁矩$a_μ = (g_μ-2)/2$的实验测量值和标准模型预测值之间长期存在的差异,可以用新的弱相互作用粒子的存在来解释,这些粒子的质量只有几个100 GeV。这类粒子通常可以直接在LHC中产生,因此它们可能已经受到现有数据的限制。在这项工作中,我们调查$a_μ$和大型强子对撞机之间的这种连接在一个模型无关的方法,通过引入一个或两个新的领域超出了标准模型的自旋和弱同位旋高达1。对于每一种情况下,我们确定的首选参数空间解释的差异的a_mu和导出的界限使用数据从LEP和8-TeV的LHC运行。此外,我们估计如何这些限制可以改善与14 TeV的LHC。我们发现,8-TeV的结果已经排除了我们的简化模型的一个子集,而几乎所有可行的情况下,可以用14-TeV的数据进行最终测试。
2014-09-12 hep-ex hep-ph
Strong WW Scattering Physics: A Comparative Study for the LHC, NLC and a Muon Collider
讨论了强相互作用电弱扇形的模型无关参数化。唯象学的研究是为了探索未来对撞机如大型强子对撞机,$e^+e^-$直线对撞机和μ子对撞机这样的部门。
1997-04-02 hep-ph
GUT-inspired SUSY and the muon g-2 anomaly: prospects for LHC 14 TeV
我们考虑的可能性,μ子g-2异常,$δ(g-2)$,发现其起源于低能量超对称性(SUSY)。在一般的MSSM中,与$δ(g-2)$一致的参数空间和最轻中性伴子的正确的暗物质遗迹密度很容易避开目前LHC对s粒子质量的直接限制,并且在很大程度上超出了未来LHC的灵敏度。在输入超对称性参数不再独立的GUI定义的场景中,情况完全不同。我们分析在何种程度上的大型强子对撞机可以探测广泛的一类GUT启发的超对称模型与高吉诺非普适性,目前在协议的界限从$δ(g-2)$,以及与遗物密度和希格斯质量测量。为此,我们进行了详细的数值模拟的几个搜索电弱子和slepton生产在大型强子对撞机,并得出预测的大型强子对撞机14 TeV运行。我们发现,在大统一体尺度的超对称性仍然有足够的空间来解释μ子异常,虽然目前的大型强子对撞机数据已经暗示了强烈的限制参数空间与$δ(g-2)$一致。另一方面,我们表明,参数空间将基本上完全探索的灵敏度内的14 TeV运行与300 FB $^{-1}$。这开启了一个有趣的可能性,如果g-2异常是真实的,那么LHC必须检测到一些积极的信号,否则这些模型将基本上被排除。最后,我们确定了少数幸存的光谱,这将提供一个挑战,在LHC 14 TeV运行检测,我们表征其属性。
2015-06-16 hep-ex hep-ph
Scrutinizing h(125) in Two Higgs Doublet Models at the LHC, ILC, and Muon Collider
在大型强子对撞机上发现了一种标量粒子,其性质与SM希格斯玻色子玻色子一致,这是粒子物理学史上最重要的进展之一。未来对撞机实验的挑战是确定它的耦合是否会显示出与SM希格斯的偏差,因为这将表明在TeV尺度上的新物理,并探测汤川耦合的味道结构。作为一个基准的替代SM希格斯,我们考虑一个通用的两个希格斯偶线模型(2HDM)和分析的精度LHC 14,ILC250,500,1000 GeV和125 GeV的μ子对撞机(MC)可以确定规范和汤川耦合。我们允许耦合之间的相关性。我们包括希格斯总宽度测量的影响,间接在LHC和ILC和MC的直接扫描。我们还讨论了模式之间的关系的耦合,可以测试单重态或二重态希格斯扩展的2HDMs。
2013-10-06 hep-ex hep-ph
Impact of LHC data on muon $g-2$ solutions in vector-like extension of the Constrained MSSM
在布鲁克海文的μ子$g-2$协作组的实验测定和标准模型对μ子反常磁矩的预测之间长期存在的差异不能在简单的统一框架内得到解释,如约束最小超对称标准模型,但它可以在其扩展的矢量类费米子内得到解释。在本文中,我们考虑了一个额外的矢量类$5+\bar{5}$对$SU(5)$的模型。在这个模型中,我们首先确定它的参数空间是一致的,目前的差异,并表明这意味着较轻的电荷子质量范围内的$700-1200$ GeV。我们研究它是如何影响的限制,从电弱sparticle搜索在LHC的基础上13 TeV的搜索与36.1 ${fb}^{-1}$积分亮度。我们表明,零三轻子信号搜索来自电荷中性伴子对生产显着限制允许的参数空间,除了当电荷中性伴子质量差相对较小,低于约10 GeV。接下来,我们考虑费米实验室的新μ子$g-2$实验的预期影响,其预计的灵敏度达到$7\,σ$,并假设它证实了目前的差异,表明所考虑的模型的剩余参数空间将与当前的LHC限制处于强烈的紧张状态。
2017-08-28 hep-ex hep-ph
Muon Signals of Very Light CP-odd Higgs states of the NMSSM at the LHC
我们在这里研究的双μ子衰变模式非常轻CP奇希格斯玻色子的NMSSM,a1,产生与底-反底对,并发现,尽管小的事件率,一个显着的信号应该是可提取的SM背景在LHC与高亮度。
2011-03-24 hep-ph
Closing in on the chargino contribution to the muon g-2 in the MSSM: current LHC constraints
我们重新审视了当前LHC对最小超对称标准模型(MSSM)中电弱中微子扇区参数的约束,这些参数与通过占主导地位的电荷和μ子sneutrino环解释$(g-2)_μ$异常有关。由于电弱中微子的LHC束缚变得更弱,如果他们通过一个中间的stau或τ sneutrino而不是前两代slepton衰变,我们进行了详细的分析的情况下,一个bino作为最轻的超对称粒子(LSP)和轻stau作为次轻的一个(NLSP)。即使在这种情况下,在MSSM中的chargino扇区参数,可以解释$1 σ$内的$(g-2)_μ$异常已经被发现是由8 TeV的LHC和13 TeV的LHC限制的可用子集显着约束。我们还估计了当前LHC排除在左smuon(和/或左selectron)NLSP的情况下,从多轻子搜索,并进一步结合多τ和多轻子通道的质量谱的约束,其中所有三代slepton都轻于chargino。在后两种情况下,目前仍然允许$(g-2)_μ$的$1 σ$偏好区域的小角。
2018-03-07 hep-ex hep-ph
Muon g-2 anomaly and 125 GeV Higgs : Extra vector-like quark and LHC prospects
ATLAS和CMS合作最近报告了一个大约125 GeV的希格斯玻色子的迹象。如果我们在MSSM中加入额外的矢量夸克,这样一个相对重的希格斯粒子就可以在GMSB框架中自然地实现,同时解释μ子g-2异常。我将讨论这个有吸引力的模型的LHC前景。
2012-06-01 hep-ph
Searching for a dilaton decaying to muon pairs at the LHC
我们分析了在大型强子对撞机上通过矢量玻色子融合产生的轻介子衰变为μ子的过程。我们研究模型中,电弱对称性破缺是由自发破缺,近似共形扇区。考虑到转移的可能性,汤川耦合的介子,我们找到了一个相当有前途的情况下,在通道中的共形模型搜索,在LHC的交付亮度为100 fb-1的发现的介子的可能性,或者,在模型参数空间的禁区的扩展,直到现在固定的Tevatron。
2009-09-30 hep-ph
Collider probe of heavy additional Higgs bosons solving the muon $g-2$ and dark matter problems
本文研究可同时解释缪子g-2反常和暗物质的Z4双希格斯二重态模型,提出利用μτ味破坏中性标量粒子单产生过程,将LHC探测能力扩展至1 TeV质量区域。
2023-05-05 hep-ex hep-ph
The semi-constrained NMSSM in light of muon g-2, LHC, and dark matter constraints
半约束NMSSM(scNMSSM)是对MSSM的一个单重场扩展,它要求统一夸克和slepton扇区中的超对称软破缺项,但允许Higgs扇区中的超对称软破缺项不同.在125 GeV Higgs数据、B物理、寻找低质量和高质量共振态、LHC寻找超对称粒子、WMAP/Planck寻找暗物质遗迹密度、LUX、XENON 1 T和PandaX-II直接寻找暗物质的约束下,我们尝试解释scNMSSM中的μ介子g-2。我们发现,在上述约束条件下,scNMSSM仍然可以(i)满足μ子g-2在1 $σ$水平,具有轻μ子sneutrino和轻电荷子:(ii)预测高度单重态占主导的95~GeV Higgs,具有CMS数据暗示的双光子率,因为轻Higgsino-like电荷子和中等$λ$ ;(iii)用小的$μ_{\rm eff},\, M_0,\, M_{1/2},\, {\rm and}\, A_0$从GUT标度得到低的微调,具有更轻的停止质量,可以低至约500 GeV,这可以在未来的研究中用13~TeV LHC的搜索结果进一步检验;(iv)最轻的中性伴子是单伴子或希格西诺伴子,而双伴子和维诺伴子则较重,因为在LHC上有高的胶子束缚,在GUT标度上有普适的高胶子条件;(v)满足上述所有约束,尽管最轻的中性伴子作为唯一的暗物质候选者,要获得足够的遗迹密度并不容易。探讨了提高文物密度的几种途径。
2018-11-25 hep-ex hep-ph
Current status on pair-produced muon-philic vectorlike leptons in multilepton channels at the LHC
本研究利用LHC的Run-2数据,通过重解读ATLAS多轻子道第III类跷跷板重轻子搜索结果,得到第二代亲μ子类矢量轻子对产生的当前限制,指出单态类矢量轻子在100 GeV以上无限制,需开展专门搜索,并分析了HL-LHC的未来灵敏度。
2023-11-08 hep-ex hep-ph
Prospects for improving the LHC W boson mass measurement with forward muons
$W$玻色子质量的测量计划由ATLAS和CMS实验进行,但目前,由于PDF的不确定性,这些可能无法与目前世界平均精度15 MeV竞争。本文讨论了在$W \to μν$衰变过程中,基于带电轻子横动量$p_T^{\ell}$谱的LHCb实验测量的可能性。LHCb的独特前向接受意味着PDF不确定性将与ATLAS和CMS基于$p_T^{\ell}$的测量结果反相关。我们从$p_T^{\ell}$分布计算$m_W$的ATLAS、CMS和LHCb测量值的平均值。考虑到PDF的不确定性,这个平均值比单独使用ATLAS和CMS的平均值精确1.3倍。尽管LHCb中$W$产生的速率相对较低,但我们估计,使用Run-II数据集,可以以足够的实验精度进行测量,以利用PDF不确定性中的这种反相关性。中性流Drell-Yan过程中轻子对横向动量分布的模型可能是这种测量的限制因素,值得进一步研究。
2015-09-25 hep-ex hep-ph
A study of $c c\bar{c}\bar{c}$ tetraquark decays in 4 muons and in $D^{(*)} \bar{D}^{(*)}$ at LHC
我们进行了定量分析的$cc\bar c\bar c$四夸克衰变与$J^{PC}=0^{++}, 2^{++}$到4 μ子和到隐藏的和开放的魅力介子和估计,第一次,完全魅力四夸克衰变宽度。对于4 μ子通道,计算的截面上限为$\sim 40$ fb,对于$D^{(*)} \bar D^{(*)} \to eμ$通道,计算的截面上限为$\sim 28$ nb。根据我们的结果,以目前的灵敏度,LHCb应该能探测到$0^{++}$和$2^{++}$的两种全粲四夸克态信号。
2020-10-04 hep-ph
Testing electroweak SUSY for muon $g-2$ and dark matter at the LHC and beyond
鉴于LHC实验已经对有色超对称粒子(sparticles)产生了很强的约束,测试电弱超对称性(EWSUSY)将是LHC的下一个关键任务。另一方面,EWSUSY中的轻电弱子和轻子也对暗物质和低能轻子观测值有贡献。它们的精密测量将为超对称性提供间接证据。在这项工作中,我们面对的EWSUSY与μ子$g-2$异常,DM遗迹密度,直接检测限和最新的LHC运行2数据。我们发现,超中微子DM或具有相当大的higgsino分量的中性伴子DM已被直接探测所排除。然后确定了两个可行的方案:一个是轻压缩的bino和slepton,但重希格斯诺,另一个是轻压缩的bino,winos和slepton。在前一种情况下,LSP和slepton质量必须小于约350 GeV。而在后一种情况下,LSP和slepton质量必须分别小于约700 GeV和800 GeV。通过研究这些超粒子在未来对撞机上的可观测性,发现光度为15 ab $^{-1}$的HE-LHC可以在$2σ$水平上排除整个BHL和大部分BWL场景。在轻子对撞机上对希格斯耦合的精确测量可以对探测BWL方案起到补充作用。
2019-11-05 hep-ex hep-ph
On a possibility to extract a signal from heavy gluino cascade decays via isolated muon detection at the LHC energies
用ISASUSY 1.1 MC程序模拟了800 GeV的Gluino对产生。本文研究了在$μ$ = 200 GeV,tan $β$ = 2,平均夸克质量为1600 GeV,带电Higgs质量为500 GeV,顶夸克质量为140 GeV的超对称性参数下,胶子级联衰变为两个最轻的中性伴子$\widetilde{g} \rightarrow \widetildeχ_2^0 X$和$\widetildeχ_2^0 \rightarrow μ^+ μ^- \widetildeχ_1^0$的过程.利用这些参数,$\widetildeχ_2^0$和$\widetildeχ_1^0$之间的质量差小于Z的质量。作为背景,使用ISAJET 6.50 MC程序生成了$t\bar{t}$、Z +喷流、WW、WZ和ZZ事件。在赝快度$\midη\mid$ < 5范围内,考虑了量热计的粒度和能量分辨率。如果丢失的横动量大于200 GeV,量热器中的喷注数为4或更多,两个孤立μ子的不变质量小于80 GeV,μ子横动量分布中的背景可以忽略不计。
2017-01-31 hep-ex hep-ph
Maximum Significance at the LHC and Higgs Decays to Muons
我们提出了一种新的方法来定义和计算在LHC的信号和背景过程中实现的最大意义,使用所有可用的相空间信息。作为一个例子,我们表明,轻希格斯玻色子产生的弱-玻色子融合,随后衰变成μ子可以从背景中提取。该方法,针对现象学研究,可以纳入部分子-水平的事件发生器,并容纳参数描述的探测器效应为选定的可观测量。
2007-03-30 hep-ph
Searching for high speed long-lived charged massive particles at the LHC
寻找长寿命CHARGed Massive Particles(CHAMP)的传统方法是利用延迟的飞行时间和高电离能损失来识别慢(小$β$)径迹。但在LHC的7-14 TeV质心能量下,CHAMP可能会被高度提升(高$β$),因此看起来更像是一个最小电离粒子,而对于高动量μ子(超过$\sim$ 500 GeV/c),辐射效应主导能量沉积。这表明了在LHC上寻找CHAMP的新策略。利用能量沉积从不同的探测器组件,我们构建了一个提升的决策树判别分离高动量CHAMP从高动量μ子。这种方法大大增加了CHAMP的搜索潜力,它可以用来区分可能的di-CHAMP或CHAMP-μ子共振模型从di-μ子共振模型。我们使用mGMSB模型和最近提出的双CHAMP模型来说明新方法,并使用最近的CDF CHAMP结果更新了这两种模型的CHAMP质量限制。
2010-03-18 hep-ex hep-ph
Muon g-2 in a Type-X 2HDM assisted by inert scalars: probing at the LHC
提出了一种在著名的X型双希格斯偶态模型(2 HDM)中增加一个惰性偶态的方案。已知X型2 HDM为轻赝标量的μ子$g-2$异常提供了解决方案。我们表明,建议的框架可以容纳一个较重的赝标考虑两个循环Barr-Zee(BZ)的贡献μ子$g-2$来自惰性的双重。随后,我们探讨了一个有趣的$τ^+τ^- + $失踪的横向能量信号,可用于探测目前的情况下,在14 TeV的大型强子对撞机。
2022-12-28 hep-ph
Longitudinally polarized ZZ scattering at the Muon Collider
测量纵向极化矢量玻色子散射,例如,ZZ通道是一种很有前途的方法,可以用来研究希格斯粒子的幺正化方案和超越标准模型的可能的新物理。然而,在大型强子对撞机上,由于其小的生产率,它要求HL-LHC寿命的光度结束,3000/fb,以及先进的数据分析技术,以达到发现阈值。相反,未来的对撞机可能有很大的潜力。在本文中,我们进行了Monte Carlo研究和检查的投影灵敏度的纵向偏振ZZ散射在TeV尺度μ子对撞机。我们分别在14 TeV和6 TeV μ子对撞机上进行了研究,发现在14 TeV μ子对撞机上可以实现5个标准差的发现,收集了3000/fb的数据。而6 TeV的μ子对撞机已经可以超过HL-LHC,达到2个标准差,大约4000/fb的数据。本文还讨论了轻子隔离度和探测器粒度的影响,这种影响在高能μ子对撞机上更为明显,因为来自纵向极化Z衰变的轻子更接近。
2021-07-28 hep-ex hep-ph
Z' models for the LHCb and g-2 muon anomalies
我们重新审视了一类Z'解释的异常发现的LHCb合作$B$衰变,并表明,该方案是严格约束的约束条件的组合:(i)LHC搜索双μ子共振,(ii)的Z'耦合的微扰性;(iii)的$B_s$质量差,(iv)和电弱精度数据。通过抑制Z'与电子和轻夸克的耦合和/或允许Z'衰变宽度进入暗物质,可以找到解决方案。我们还提出了一个简化的框架,TeV尺度的Z'规范玻色子耦合到标准轻子以及新的重矢量轻子,可以同时容纳LHCb异常和μ子g-2异常。
2017-05-01 hep-ph
CEEX EW Corrections for f \bar{f}\rightarrow f'\bar{f'} at LHC, Muon Colliders and FCC-ee as Realized in KK MC 4.22
着眼于LHC、FCC-ee和可能的高能μ子对撞机的精确物理,我们提出了CEEX的扩展在我们的KK MC中实现YFS方法来重新计算以包括过程f \bar{f} \rightarrow f' \bar{f'},f=μ,τ,q,v_ \ell,f'= e,μ,τ,q,v_PDMATHABMP,q=u,d,s,c,b,t,\ell =e,μ,τ与f \ne f '。在给出CEEX理论的简要总结后,参考旧的EEX(排他性指数)理论,我们说明了相关的LHC,FCC-EE,和可能的μ子对撞机物理程序的理论结果。
2014-09-15 hep-ph
KK MC 4.22: CEEX EW Corrections for f\bar{f}\rightarrow f'\bar{f'} at LHC and Muon Colliders
我们提出了改进的相干互斥(CEEX)指数实现的Yennie-Frautschi-Suura(YFS)理论在我们的Monte Carlo({ \cal KK} MC)到过程f \bar{f} \rightarrow f' \bar{f'},f=μ,τ,q,v_ \ell,f'= e,μ,τ,q,v_ \ell,q=u,d,s,c,b,t,\ell =e,μ,τ,其中f \ne f ',着眼于大型强子对撞机和可能的高能μ子对撞机的精确物理学。我们给出了一个简短的总结CEEX理论相比,旧的(EEX)排他的指数理论,并说明相关的LHC和可能的μ子对撞机物理程序的理论结果。
2013-12-13 hep-ph
Probing Lepton Flavor Violation at the 13 TeV LHC
我们研究了τ-μ轻子味破坏(LFV)的边界。我们的主要重点是对撞机上的τ-μ LFV的约束。我们使用III型双希格斯双模型(2 HDM)作为我们研究的基础。虽然125 GeV的LFV分支分数受到当前LHC搜索的很好限制,但较重的中性态可能有很大的分支分数到τ和μ子。我们估计的大型强子对撞机达到13 TeV的质心能量与300 $\text{fb}^{-1}$光度的中性玻色子衰变成一个τ和μ子。我们确定LFV参数空间的部分,其中搜索重标量和赝标量衰变成一个τ和μ子比类似的搜索125 GeV玻色子更敏感。
2017-05-11 hep-ex hep-ph
Determination of the muonic branching ratio of the W boson and its total width via cross-section measurements at the Tevatron and LHC
总的$W$ -玻色子衰变宽度$Γ_W$是一个重要的观测值,它允许对标准模型进行检验.目前的世界平均值是基于对$W$玻色子衰变的最终状态运动学性质的直接测量,并且具有2%的相对不确定性。通过矢量玻色子产生的截面测量间接测定$Γ_W$可以得到类似的精度。同样的方法也导致轻子分支比的测定。这种方法已经成功地被Tevatron对撞机的CDF和D 0实验以及LHC的CMS合作所采用。在本文中,我们提出了第一次在强子对撞机的可用测量的组合,占相关的系统不确定性的相关性。我们的组合导致$\textrm{BR}(W\rightarrowμν)=(10.72 \pm 0.16)\%$和$Γ_W = 2113 \pm 31$ MeV的值,分别与当前的世界平均值兼容。
2016-08-16 hep-ex hep-ph
Deep Learning Searches for Vector-Like Leptons at the LHC and Electron/Muon Colliders
探讨了在大型强子对撞机(LHC)以及不久的将来的μ介子和电子机器上发现单重态和二重态类矢量轻子(VLLs)的可能性。重点是一个单一的生产通道LHC直接搜索,而双生产签名提出的轻子对撞机。采用深度学习算法来确定LHC处的发现(或排除)统计显著性。虽然二重态VLLs可以探测到高达1 TeV的质量,但它们的单重态对应物具有非常低的截面,并且在LHC上几乎无法测试超过几百GeV的能量。这激发了轻子对撞机的背景下,其中一个获得更大的截面在VLL双生产通道的物理情况下分析,允许探测更高的质量制度,否则无法进入甚至LHC高光度升级。
2023-02-13 hep-ph
Searches for Double Parton Scattering at the LHC
利用Herwig++ Monte Carlo事例发生器实现的截面等离子化,给出了14 TeV pp碰撞中多部分子相互作用分数估算的运动学选择判据.研究了μ子衰变通道中W ~+玻色子对的产生。讨论和分析了四类主要的背景过程。这些包括W+W+ jj,W+Z,ZZ和tt'生产的正电荷μ子对。双部分子散射所要求的双μ子最终状态的贡献被认为是约25%的生产截面为0.94 FB。
2012-06-20 hep-ex hep-ph
LHC SUSY searches after the Higgs discovery: respecting the muon g-2
在大型强子对撞机上进行的超对称搜索以及126 GeV的希格斯玻色子表明,超粒子,特别是方子和胶子,并不像我们预期的那么轻。研究不依赖于有色超粒子的超对称搜索是很重要的。作为一个线索的调查,我们专注于μ子g-2异常,这可以解释的超对称贡献,如果一些中性伴子,charginos,slepton是为了100 GeV的光。我们提出了μ子-(g-2)-动机MSSM作为基准模型,其中的squarks是去耦的,但对应于μ子g-2的超粒子是轻到足以解释的异常。我们还解释了LHC超对称性搜索的最新结果,并获得了对模型的实验约束。我们发现,对charginos和neutralinos的直接生产的搜索工作非常好的情况下,但几个地区不仅仍然没有发现,但甚至发现在大型强子对撞机搜索具有挑战性。可以肯定的是,为了发挥LHC的潜力,应该制定攻击这些区域的策略。
2013-05-03 hep-ph
Deep-Inelastic Scattering at TeV Energies with LHC Muons
本文提出利用LHC远前方实验FASER探测到的TeV能量缪子通量,开展中性流深度非弹性散射研究,以探测质子粲夸克含量,并预测未来运行的事件产额。
2025-09-19 hep-ex hep-ph nucl-ex
Effects of vectorlike leptons on $h\to 4\ell$ and the connection to the muon g-2 anomaly
在标准模型中,新的类矢量轻子与轻子的混合可以在重轻子和轻轻子之间产生$h$、$W$和$Z$的味违反耦合。聚焦于μ子的耦合,当运动学允许这个过程时,$h\to e_4^\pm μ^\mp$的部分衰变宽度(其中$e_4$是新的轻子)可能是显著的。随后的衰变$e_4^\pm \to Zμ^\pm$和$e_4^\pm \to W^\pm ν$导致与$h \to ZZ^* \to Z μ^+μ^-$和$h \to WW^* \to W μν$相同的最终状态,因此可能影响这些过程的测量。我们计算了$h\to e_4 \ell_i \to Z\ell_i\ell_j$,其中$\ell_{i,j}$是标准模型轻子,包括离壳衰变的可能性,对$h\to ZZ^* \to Z \ell_i \ell_i$的干扰,以及$\ell_{i,j}$的质量效应,当$e_4$的质量接近Higgs玻色子的质量时,这些都是重要的。我们从$h\to 4\ell$的测量中导出了重轻子的质量和耦合的约束。我们专注于μ介子的耦合,并讨论可能的影响$h\to ZZ^*$从区域的参数,可以解释测量μ介子g-2的异常。
2014-08-24 hep-ex hep-ph
Testing SUSY models for the muon g-2 anomaly via Chargino-Neutralino Pair Production at the LHC
非普适的高更质量模型可以自然地解释暗物质遗迹密度通过体湮灭过程与相对较轻的bino LSP和右slepton在~ 100 GeV的质量范围内,而容纳观察到的希格斯玻色子质量~ 125 GeV与TeV尺度的夸克/胶子质量。一类这些模型也可以解释所观察到的μ子g-2异常通过超对称环与wino和左slepton在400 - 700 GeV的质量范围。这些模型可以在大型强子对撞机上通过带电和中性维诺对的电弱产生进行测试,从而产生强大的三轻子和同号双轻子信号。我们调查这些信号与标准模型背景为8和13 TeV的LHC运行。
2014-10-13 hep-ph
Electron and muon $g-2$, radiative neutrino mass, and $\ell' \to \ell γ$ in a $U(1)_{e-μ}$ model
提出了一个非常规的$U(1)_{e-μ}$规范模型来解释电子和μ子(轻子$g-2$)的反常磁矩,其中在标准模型中只有右手电子和μ子携带$U(1)_{e-μ}$电荷.虽然轻轻子质量在规范对称性自发破缺时被抑制,但它们可以通过汤川耦合到新引入的粒子,如矢量轻子二重态和单重态,以及标量单重态产生。发现同样的Yukawa耦合与新的标量耦合相结合可以诱导辐射轻子味破坏过程$\ell' \to \ell γ$和轻子$g-2$,其中轻子$g-2$正比于$m_{\ell}$ .在模型中加入马约拉纳费米子和标量单态后,活跃中微子可以通过辐射跷跷板机制获得质量。当满足$m_e$和$m_μ$的边界条件和中微子数据时,我们发现电子$g-2$可以达到$-10^{-12}$的数量级,μ子$g-2$可以达到$10^{-9}$的数量级.另外,当抑制$μ\to e γ$衰减时,所得的$τ\to e γ$的分支比可以为$O(10^{-8})$,并且$τ\to μγ$的分支比可以与电流上限一样大。
2021-01-25 hep-ex hep-ph
Event Generation for Neutrino and Muon DIS at the LHC
Nikhef Theory Group(Nikhef理论组);VU Amsterdam(阿姆斯特丹自由大学);Universität Bonn(波恩大学)
本研究针对LHC中微子与缪子DIS,对比Sherpa等NLO MC事例产生器与YADISM等工具的预测,量化各因素影响并应用于FASER实验,明确现代产生器在通用设置下的一致性及强子末态相关差异。
2026-10-14 hep-ex hep-ph
Jet Physics in Heavy Ion Collisions with Compact Muon Solenoid detector at the LHC
介绍了重离子碰撞中CMS喷流模拟和物理分析的现状。本文描述了在大型强子对撞机(LHC)重离子碰撞的高多重数环境中,利用CMS量热和跟踪系统进行的喷注重建和高横动量粒子跟踪。讨论了用于模拟射流淬火的Monte Carlo工具。
2005-03-09 hep-ph
Observability of Light Charged Higgs Decay to Muon in Top Quark Pair Events at LHC
本文分析了荷电Higgs粒子衰变为一对μ子和中微子(H -> μ nu)的过程。该分析试图估计在LHC的带电希格斯粒子在质心能量为14 TeV时的μ子信号量。信号过程是顶夸克对的产生,其中一个顶夸克衰变为带电的Higgs(非SM反常顶夸克衰变),另一个衰变为W玻色子,假设W玻色子强子衰变为两个光喷注。由于带电希格斯粒子衰变到μ子的分支比很小,所以这里引用的数据对应的是积分亮度为300 fb^-1的数据,预计将在大型强子对撞机的高光度区收集到这些数据。结果表明,在80 GeV < m(H \pm)< 150 GeV的范围内,以两个顶夸克衰变为W玻色子的顶夸克对产生为主要的不可约背景,可以实现从5到1的信号显著性.
2012-04-11 hep-ph
LHC discovery potential of the lightest NMSSM Higgs in the h1 -> a1 a1 -> 4 muons channel
在次极小超对称标准模型(NMSSM)中,我们探索了在大型强子对撞机上观测到h1 -> a1 a1 -> 4 μ子信号的可能性.所研究的签名适用于NMSSM参数空间的区域,其中m_a1 <2m_tau,这是以前没有研究过的。在这种情况下,建议的策略,寻找一个四μ子信号与适当的背景抑制将提供一个强大的方法来发现最轻的CP-偶数和CP-奇数NMSSM希格斯玻色子h1和a1。
2010-03-03 hep-ph
Bogoliubov compensation principle in the electro-weak interaction: value of the gauge constant, muon g-2 anomaly, predictions for Tevatron and LHC
我们将玻戈留波夫补偿原理应用于规范电弱相互作用,证明了反常三玻色子规范不变有效相互作用的自发产生。补偿方程的非平凡解唯一地定义了理论的参数值和反常相互作用的形状因子。这种相互作用对运行EW耦合$α_{ew}(p^2)$的贡献给出了与实验满意一致的观测值$α_{ew}(M_W^2)=0.0374$。反常的三玻色子相互作用对μ子$g-2$中的著名差异给出了自然的解释。电子战研究在Tevatron和LHC的影响进行了简要讨论。
2009-02-10 hep-ph
Testing leptogenesis at the LHC and future muon colliders: a $Z'$ scenario
如果至少有两代右手中微子(RHN)的质量接近简并,则轻子生成的规模可以低至$\sim$ 100 GeV。在这项工作中,我们研究探测这种共振leptogenesis的$B-L$模型在大型强子对撞机和未来的多TeV μ子对撞机通过过程$Z'\to NN\to\ell^\pm\ell^\pm+{\rm jets}$,与$Z'$的$U(1)_{B-L}$规范玻色子和$N$的RHN。信号的同号双轻子特征使其几乎不含背景,而正轻子和负轻子之间的事件数差异暗示了$CP$违反,这是瘦生的关键成分。我们发现,共振leptogenesis可以测试在HL-LHC的$M_{Z'}$高达12 TeV,而在10(30)TeV μ子对撞机的范围可以高达$M_{Z'}\sim28~(100)$ TeV通过离壳生产的$Z'$。
2022-05-20 hep-ph
Lepton-specific inert two-Higgs-doublet model confronted with the new results for muon and electron g-2 anomalies and multi-lepton searches at the LHC
结合LHC上的多轻子搜索,我们研究了轻子特异惰性双Higgs模型中容纳μ子和电子$g-2$异常的可能性。我们把重CP偶Higgs看作125 GeV的Higgs,发现在5 GeV的$< m_h<60$ GeV,200 GeV的$<m_A< 620$ GeV,190 GeV的$<m_{H^\pm}< 620$ GeV的范围内,轻子与惰性Higgs之间的适当Yukawa耦合可以同时解释μ子和电子的$g-2$异常.同时,与SM模型相比,该模型能更好地拟合$τ$衰变中轻子普适性的数据。此外,在LHC的多轻子事件搜索强加了严格的上限$m_h$,$m_h<$ 35 GeV。
2021-04-15 hep-ph
A $μ$-$τ$-philic Higgs doublet confronted with the muon g-2, $τ$ decays and LHC data
我们提出了一个两重Higgs模型,其中一个Higgs二重态与费米子的相互作用与SM相同,另一个Higgs二重态仅具有$μ$ - $τ$ LFV相互作用。假设Yukawa矩阵是实对称的,我们施加各种相关的理论和实验约束,发现在重CP偶Higgs和CP奇Higgs($m_A > m_H$)之间的小质量分裂区域中,可以同时解释$τ$衰变中μ子$g-2$和轻子味普适性的过度.在大型强子对撞机上进行的多轻子事件搜索可以大幅度缩小额外希格斯粒子的质量范围,并且要求$m_H$大于560 GeV。
2021-04-08 hep-ph
Muon $g-2$ in Split-Family SUSY in light of LHC Run II
分裂族超对称是一个前两代的S费米子质量为$\mathcal{O}(100\text{-}1000)$ GeV,第三代的S费米子质量为$\mathcal{O}(10)$ TeV的模型。用这种分级谱同时解释了μ子$g-2$和观测到的希格斯玻色子质量的偏差。在本文中,我们重新审视分裂族超对称模型的更新LHC的约束。我们还研究了模型中的变味中性流问题。正如我们将展示的,当Cabibbo-Kobayashi-Maskawa矩阵是味道混合的唯一来源时,问题不会导致严格的约束。我们还研究了如何大的味道混合在超对称性破缺参数允许。
2019-03-29 hep-ph
Reconciling the Muon g-2 and Dark Matter Relic Density with the LHC Results in Nonuniversal Gaugino Mass Models
相对较轻的电弱超粒子的质量需要满足体湮灭区域的暗物质遗迹密度和帐户的观测到的μ子g-2的过剩,而TeV规模的夸克和胶子质量需要占125 GeV的希格斯玻色子质量和负超对称搜索结果从LHC。这两组要求可以在一个简单的非普适的高更质量模型中得到调和,该模型假设超对称性破缺是通过属于大统一理论群SU(5)的单重态和200重态表示的两个超场的组合而实现的。该模型可以通过夸克/胶子搜索与当前和未来的LHC数据进行探测。在一个更一般的非普适的高更质量模型中,夸克和胶子的质量可以提高到大型强子对撞机发现极限的边缘或更高。然而,这个模型可以通过寻找相对较轻的slepton和winos的电弱对产生与未来的LHC数据来探索。
2013-08-12 hep-ph
GUT-inspired MSSM in light of muon $g-2$ and LHC results at $\sqrt{s}=13$ TeV
LHC在$\sqrt{s}=13$ TeV的超对称(SUSY)粒子的电弱产生研究的最新结果表明,它们的质量下限有所提高。此外,计划中的E989实验将能够精确测量μ子异常磁矩,从而将实验不确定性降低四倍。指出如果μ介子$g-2$的中心值保持不变,则标准模型(SM)的预测值与实验值之间的偏差将高达7.0 $σ$。如此大的偏差将是超越SM的新物理学的坚实证据。受这些结果的启发,我们研究了大统一尺度下,在μ子$g-2$和更新的LHC约束下,具有普适Gaugino质量的SM的最小SUSY扩展。夸克被认为是重的,并且在低能尺度下与物理学解耦,类似于125 GeV的SM-类希格斯玻色子质量和LHC中夸克质量的其他界限。我们已经确定了最轻的中性伴子和走私质量的允许窗口,以及与轻超对称区相关的其他输入参数。E989实验的预期结果在缩小这些窗口方面发挥了至关重要的作用。该模型在小质量区域的可行性可以在不久的将来在LHC运行3和高亮度LHC上进行测试。
2019-02-26 hep-ph