Searching Dark Photons using displaced vertices at Belle II -- with backgrounds
Institute for Theoretical Physics, Heidelberg University（海德堡大学理论物理研究所）；Institute for Mathematics, Astrophysics and Particle Physics, Radboud University（拉德堡德大学数学、天体物理学和粒子物理研究所）；Nikhef（荷兰国家核子和亚原子物理研究所）
Belle II实验通过偏移顶点技术寻找暗光子，探讨了背景影响及灵敏度问题。
2023-12-19 hep-ex hep-ph
Keung-Senjanović process at LHC: from LNV to displaced vertices to invisible decays
在左右对称性的背景下，我们回顾了Keung-Senjanović在高能对撞机上产生右手$W_R$玻色子和重中微子$N$的过程.我们开发了一个多面元的灵敏度措施，并使用它来估计整个范围的$N$群众的灵敏度，跨越标准和合并的提示信号，位移顶点和不可见的$N$区域。具有300/fb积分亮度的LHC的估计灵敏度范围从5到超过7 TeV，而未来的33（100）TeV对撞机的3/ab范围扩展到12（26）TeV。
2018-03-05 hep-ex hep-ph
Displaced Vertices from Hidden Glue
我们考虑在有隐藏胶的理论中胶球产生和衰变的现象学。我们集中在折叠超对称（FSUSY）的情况下，有一个完整的$SU(3)$规范理论在没有轻物质，导致胶球的形成。我们研究了它们的生产通过湮灭折叠方到隐藏的胶子在大型强子对撞机，并模拟其分裂成胶球。我们得到的位移顶点的分布，这是直接决定的折叠夸克质量尺度。虽然在这里我们专门将其应用于FSUSY，但将隐藏的胶水破碎成胶球的过程可以推广到其他类似的理论。
2018-08-15 hep-ex hep-ph
Dark Photons from displaced vertices
本文研究暗光子参数空间未探索区域，提出利用对撞机大型4π径迹探测器的位移径迹搜索策略，并以Belle II为例验证其灵敏度，证明该策略可推广至其他实验。
2023-11-28 hep-ex hep-ph
Constraining long-lived particles from Higgs boson decays at the LHC with displaced vertices and jets
本文利用ATLAS位移顶点加喷流搜索的重铸，有效约束希格斯玻色子衰变产生的长寿命粒子，尤其对1-100毫米衰变长度敏感，补充了参数空间覆盖。
2024-08-21 hep-ex hep-ph
Searches for light sterile neutrinos with multitrack displaced vertices
我们研究发现的前景，长寿命的不育中微子在大型强子对撞机与多轨道位移顶点，质量低于电弱标度。我们重新解释目前的位移顶点搜索利用公开的，参数化的选择效率建模检测器响应位移顶点。我们在左右对称模型中研究了右手$W_{R}$玻色子和中微子$N$的产生，发现灵敏度很差。在提出了一种不同的触发策略（考虑伴随中微子位移顶点的瞬发轻子）和优化的不变质量和轨道多重性的削减后，我们发现具有$\sqrt{s}=13$ TeV和300 fb $^{-1}$的LHC能够探测$10\hspace{0.1cm}\mbox{GeV}<m_{N}<20$ GeV之间的无菌中微子质量（对于右手规范玻色子质量为$2\hspace{0.1cm}\mbox{TeV}<m_{W_{R}}<3.5$ TeV）。为了探测高达$m_{N}\sim 30$ GeV和$m_{W_{R}}<5$ TeV的更高质量，将需要3000 fb $^{-1}$。这项工作与其他努力一起，激励专门的实验搜索以这个低无菌中微子质量区域为目标。
2019-03-22 hep-ex hep-ph
Displaced Vertices from Pseudo-Dirac Dark Matter
在大型强子对撞机的暗物质搜索中，位移顶点是相对不寻常的特征。我们重新审视了伪狄拉克暗物质（pDDM）的模型，它可以容纳正确的遗物密度，逃避直接检测的限制，并一般提供可观察的碰撞签名的形式位移顶点。我们使用这个模型作为基准来说明分析中涉及的一般技术，单喷和位移顶点搜索之间的互补性，并提供了一个全面的研究，目前的界限和前景达到。
2018-06-21 hep-ph
Displaced vertices as probes of sterile neutrino mixing at the LHC
我们调查的范围在大型强子对撞机探测轻不育中微子位移顶点。我们关注的是质量为$m_{N} \sim $（5-30）GeV的无菌中微子$N$，它产生于标准模型规范玻色子的罕见衰变中，并在LHC探测器的内部跟踪器中衰变。与提示轻子伴随的$N$位移顶点触发的策略，并考虑与之相关的带电轨道，我们表明，13 TeV的大型强子对撞机与$3000$ /FB是能够探测活性无菌中微子混合下降到$|V_{lN}|^2\approx 10^{-9}$，与$l=e,μ$，这是一个改进的四个数量级时，从三轻子和建议轻子喷流搜索目前的实验极限相比。在存在$τ$混合的情况下，可以访问低至$|V_{τN}|^2 \approx 10^{-8}$的混合角。
2018-08-03 hep-ex hep-ph
Discovery potential of light sterile neutrinos with displaced vertices
许多超越标准模型的新物理模型都能够描述具有宏观衰变的大质量长寿命粒子，这些粒子可以在大型强子对撞机实验的内部跟踪器中重建为位移顶点。此外，LHC缺乏任何新物理学的证据，这促使人们进行更多非常规的搜索，例如寻找位移顶点。我评论的13 TeV的LHC达到建议的多轨道位移顶点搜索策略探测光不育中微子。活性无菌中微子混合的限制。
2018-11-07 hep-ph
Dark Photons and Displaced Vertices at the MUonE Experiment
本文指出MUonE实验凭借其高分辨率径迹探测器，可有效搜索轻弱相互作用粒子产生的位移顶点，并对质量10-100 MeV、混合参数10^-5至10^-3的暗光子具有极佳灵敏度。
2023-05-05 hep-ex hep-ph
Displaced Vertices in Extended Supersymmetric Models
在扩展的超对称模型中，如果次轻超对称粒子的衰变宽度由于单重主导的LSP而变得非常小，则可以观察到额外的单重希格斯场的位移顶点。我们研究了NMSSM和E6模型中次轻中性伴子位移顶点存在的超对称参数空间。对于LSP和NLSP之间的质量差超过10 GeV的单重真空期望值必须至少为100 TeV的数量级，以获得最轻的中性伴子，其单重成分足够大，可以移动顶点。
2000-09-05 hep-ph
Dark photon searches using displaced vertices at low energy e+e- colliders
在标准模型的几个扩展中，都假设存在一种新的、类似光子的、有质量的粒子，即伽马光子或暗光子。这些模型经常被用来解释最近一些令人困惑的天体物理观测，以及解决μ子异常的测量值和计算值之间无法解释的偏差。暗光子可以在连续事件和矢量介子跃迁中在e+e对撞机上产生，并且最终可以衰变成电子-正电子对。对于理论参数的适当选择，$γ'$可以具有相对长的寿命，并且因此可以被观察为被主相互作用点很好地分离的e+e-顶点。这种情况下，讨论了非常高的亮度e+e-对撞机无论是在建设中或在世界上几个实验室的研究。它示出了基于位移顶点的检测的搜索策略可以在原则上非常有效地覆盖一个相当宽的，迄今为止未探索的理论参数空间的区域。
2014-01-31 hep-ex hep-ph
Searching for Metastable Particles with Sub-Millimeter Displaced Vertices at Hadron Colliders
各种新物理模型预测亚稳粒子的衰变长度为$\lesssim 1$ mm。传统的位移顶点搜索对亚毫米衰变范围不太敏感，因此这种亚稳粒子只在通常的瞬发衰变搜索中寻找。在本文中，我们表明，一个额外的事件选择切割的基础上的顶点重建带电轨道大大提高了灵敏度的普通搜索，只依赖于运动学的选择标准，粒子的衰变长度为$\gtrsim 100$ $μ\text{m}$。为此，我们考虑一个亚稳态的胶子作为一个例子，并通过模拟信号和标准模型的背景过程，研究这种新的事件选择削减胶子搜索在大型强子对撞机的影响。考虑了由于航迹重建分辨率有限而引起的顶点位移重建的不确定性。我们还讨论了优化的运动学选择标准，它利用显着减少的背景，通过位移顶点的要求的可能性。此外，我们证明，使用本文讨论的方法，它是可能的测量亚稳粒子的寿命与${\cal O}(1)$精度在高亮度LHC。未来的100 TeV对撞机的影响也进行了研究，产生的粒子往往会得到更多的提升，从而更容易检测亚稳态粒子的寿命。
2018-03-01 hep-ex hep-ph
Searching for Heavy Neutral Leptons with Displaced Vertices at the LHC
重中性轻子自然存在于标准模型的许多有良好动机的扩展中。如果它们的质量只有几十个GeV，它们可能是长期存在的，并导致顶点移位的事件，由于低背景而产生有希望的签名。我们重新审视LHC提供的机会，通过搜索位移顶点来发现这些长寿的状态。我们特别研究的参数空间灵敏度的影响时，所有的混合活性风味考虑在内。
2018-12-04 hep-ph
Prompt Signals and Displaced Vertices in Sparticle Searches for Next-to-Minimal Gauge Mediated Supersymmetric Models
我们研究了规范介导超对称破缺的次极小模型的LHC现象，包括运行I和运行II。该模型的希格斯现象学与观测结果一致：一个125 GeV的标准模型-类似希格斯粒子，与90 GeV左右的单态物质混合，在LEP II提供2 $σ$过剩。该模型具有参数空间的区域，其中一个寿命较长的最轻的中性伴子在探测器中衰变为引力伴子和$b-$喷流对或τ对。我们调查目前的下界sparticle质量和发现潜力的模型，无论是通过传统的sparticle搜索和通过搜索位移顶点。从寻找迅速衰变的超粒子中得到的最强的束缚产生了1080 GeV的胶子质量下限。另一方面，对来自运行II的100 fb $^{-1}$的分析预计灵敏度高达1900 GeV。来自运行I的位移顶点搜索遭受非常低的信号效率，这主要是由于最终状态中存在$b-$夸克。我们展示了如何位移顶点削减可能会放松，以提高信号效率，同时提示对象可以用来削减背景。我们发现，结合搜索策略，及时和位移削减可能有一个更好的敏感性，这个模型比单独设置，激励一个完全成熟的实验研究。
2016-08-22 hep-ex hep-ph
Displaced Dark Matter at Colliders
暗物质与可观测扇区的耦合非常弱的模型可以解释观测到的暗物质密度，无论是作为“超级WIMP”还是作为“非对称暗物质”。“这两种类型的模型都预测了碰撞器上的位移顶点，并具有丰富的可能现象。我们分类的情况下，衰变可以自然地发生在粒子探测器内的LHC，特别关注的非平凡的情况下，衰变粒子是不可见的。这些不可见的位移顶点的位置和时间的识别显着提高了重建新物理模型，如超对称性的前景。在许多情况下，重建位移衰变的可见产物可以确定暗物质质量，从而可以根据对撞机数据预测暗物质密度。
2009-06-29 hep-ex hep-ph
Exploring Uncharted Soft Displaced Vertices in Open Data
软位移径迹簇对应于暗物质共湮灭机制。特别是，长寿的制度是由未探索的顶级合作伙伴物理学推动的。在这种制度的背景是非常具有挑战性的模型使用传统的模拟方法。我们证明了使用CMS开放数据处理强大的背景的可行性。我们进行这种分析，以寻找压缩和长寿的顶级合作伙伴在8 TeV CMS开放数据事件的积分亮度为11.6 fb $^{-1}$，并获得新的限制。与15-30 GeV的质量分裂之间的顶级合作伙伴和DM候选人，我们排除了顶级合作伙伴的质量低于350 GeV，这是更严格的ATLAS和CMS的结果，使用8 TeV的数据与20 fb $^{-1}$光度。我们的研究还表明，CMS开放数据可以成为一个强大的工具，帮助物理学家探索非传统的新物理，甚至能够直接从数据中推导出奇异信号的新限制。
2021-07-23 hep-ex hep-ph
Heavy Neutral Leptons and displaced vertices at LHC
重中性轻子存在于许多标准模型之外的理论中，有时可以在目前的对撞机上获得。根据它们的质量和耦合，它们可能是长期存在的，并导致顶点移位的事件，从而由于低标准模型背景而产生有希望的签名。我们重新审视了大型强子对撞机的潜力，发现这种新的粒子通过搜索位移顶点，它可以探测质量的几个GeV的混合目前允许的实验约束。我们还讨论了考虑所有可能的生产渠道，包括生产与轻中微子的重要性，以充分探索这个区域的参数空间。
2018-08-12 hep-ph
Searching for displaced vertices with a gaseous tracker for a future e$^+$e$^-$ Higgs factory
本研究在国际直线对撞机的国际大型探测器上开展全模拟，利用时间投影室的位移顶点寻找长寿命粒子，分析两类实验难点场景，给出宽寿命范围的信号截面预期上限。
2025-01-12 hep-ex hep-ph
Simplified Models for Displaced Dark Matter Signatures
我们提出了一个系统的方案，通过一组最小的位移搜索需要显着的失踪横向能量（dMET）的长寿命中性粒子签名搜索。我们的方法是扩展完善的暗物质简化模型，包括位移顶点。用暗物质简化模型描述了初级产生顶点。一个位移的次级顶点，其特征在于长寿命粒子的质量和它的寿命，被添加为位移签名。我们展示了这些模型是如何被激发的，并映射到完整的模型，如规范介导的超对称性打破和中性自然的模型。我们还概述了如何使用这种方法来扩展其他简化模型，将位移签名和搜索长寿命的带电粒子。位移顶点是一个引人注目的签名，几乎没有来自SM过程的背景，因此为大型强子对撞机的高亮度运行提供了一个很好的目标。拟议的模型和搜索提供了第一步，系统地扩大位移暗物质搜索计划。
2017-04-21 hep-ex hep-ph
Probing neutrino mass with displaced vertices at the Tevatron
超对称扩展的标准模型表现出双线性R宇称破坏可以自然地产生所观察到的中微子质谱以及混合。这些场景的一个有趣的特点是，最轻的超对称粒子（LSP）是不稳定的，它的几个衰变性质预测中微子混合角。这个模型在对撞机的吸烟枪是位移顶点的存在下，由于LSP衰减的参数空间的大部分。在这项工作中，我们专注于这种类型的最简单的模型，来自最小的超引力与普适的R-宇称守恒软破缺的超对称性（RmSUGRA）。我们评估的潜力费米实验室Tevatron探测RmSUGRA参数通过分析的事件具有两个位移顶点产生LSP衰变。我们表明，需要两个位移顶点的事件导致达到m_{1/2}的两倍，在通常的多轻子信号中的一个大部分的参数空间。
2005-01-17 hep-ph
Sterile neutrino searches via displaced vertices at LHCb
我们探讨了位移顶点搜索的灵敏度在LHCb测试无菌中微子扩展的标准模型解释所观察到的中微子质量。我们从最近发表的位移顶点搜索在LHCb运行1数据的基础上获得估计的约束无菌中微子参数。它们产生了目前最严格的限制活性无菌中微子混合在4.5 GeV和10 GeV之间的无菌中微子质量范围。此外，我们目前的预测，可以从运行2的数据，也为LHC的高光度阶段的灵敏度。
2017-09-22 hep-ph
Extraction of neutrino Yukawa parameters from displaced vertices of sneutrinos
我们研究了在一个次最小超对称标准模型中，在大型强子对撞机（LHC）中可能出现的中微子对的位移签名，并补充了触发I型跷跷板机制的右手中微子。我们展示了如何建立这样的签名，通过一个沉重的希格斯门在轻子和强子衰变的sneutrinos的存在。最后，我们说明了如何汤川参数，后者可以提取拟合运动学量有关的相应的两个位移顶点，从而表征中微子质量生成的基本机制的动力学。我们显示我们的数值结果的情况下，目前和高亮度LHC。
2021-05-21 hep-ph
Probing light sterile neutrinos in left-right symmetric models with displaced vertices and neutrinoless double beta decay
在左右对称模型有效场论框架下，研究轻质量长寿命右手中微子通过介子衰变产生及位移顶点探测。蒙特卡洛模拟表明，DUNE和SHiP等实验对右手规范玻色子质量的探测灵敏度可达25 TeV，该直接搜索方法与无中微子双贝塔衰变等间接搜索相比极具竞争力。
2025-04-02 hep-ex hep-ph
Displaced vertices in GMSB models at LHC
我们考虑最小规范介导的超对称破缺模型，其中下一个最轻的超对称粒子是一个中性伴子，其衰变长度足够大，可以在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上被检测到。我们分析了LHCb实验的潜力，以确定这些模型的发现范围，并发现LHCb将能够探测到能量突破尺度为Λ= 130 TeV的模型。
2013-06-24 hep-ph
Discovering the Higgs Through Highly-Displaced Vertices
我们认为，希格斯粒子可以在Tevatron或LHC（也许在LHCb探测器）通过衰变与一个或多个实质上位移的顶点从新的中性粒子的衰变中发现。在最近描述的“隐谷”模型hep-ph/0604261中，这种信号可能会出现一个小的但可测量的分支分数;具有多个标量的弱耦合模型，包括hep-ph/0511250，也可以提供这样的信号，可能具有更大的分支分数。这种衰变通道可能会延长希格斯粒子的质量到达Tevatron。b喷流、轻子对和/或缺失能量的不寻常组合可能伴随着这个信号。
2006-06-24 hep-ph
An alternative method for searching for dimuon displaced vertices in the short-range region with ATLAS and CMS
本文针对 ATLAS 和 CMS 双缪子位移顶点搜索，指出毫米级短程区域被忽视，并提出完全基于数据的新方法以降低系统误差、提升发现潜力。
2024-12-07 hep-ex hep-ph
Probing the Type I Seesaw Mechanism with Displaced Vertices at the LHC
希格斯粒子衰变为重中微子的观测结果将是与中微子质量相关的新物理学的有力证据。在这项工作中，我们提出了一个搜索这样的衰变内的I型跷跷板模型在几个GeV的质量范围内通过位移顶点。使用300 fb的$^{-1}$的积分亮度，在13 TeV，我们探索的参数空间区域，这种衰变是可测量的。我们发现，在施加赝快度削减，仍然存在一个区域的事件数大于$\mathcal{O}(10)$。我们还发现，传统的触发器可以大大限制我们的信号的灵敏度，所以我们显示几个相关的运动学分布，这可能有助于优化一个专用的触发器选择。
2015-09-22 hep-ph
Displaced Vertices from X-ray Lines
我们提出了一个简单的模型，弱尺度热暗物质，产生X射线线。暗物质由两个接近弱尺度的近简并态组成，它们在早期宇宙中通过与标准模型下带电的稍重的态共湮灭而被热填充。X射线线是由较重的暗物质通过辐射偶极跃迁衰变为较轻的物质而产生的，衰变的速度与宇宙的年龄相比是很慢的。该模型预测了在大型强子对撞机上可观测到的信号，其形式是具有丢失能量和位移轻子和喷流的奇异事件。作为一个应用程序，我们展示了这个模型可以解释最近观察到的3.55 keV X射线线。
2014-09-09 hep-ph
Probing a long-lived pseudoscalar in type-I 2HDM with displaced vertices and jets at the LHC
Yantai University（烟台大学）；Hefei University of Technology（合肥工业大学）
研究在LHC上通过位移顶点和喷注探测类型I二双态模型中长寿命赝标量A的发现前景，分析其在不同参数空间中的排除情况。
2026-03-29 hep-ex hep-ph
Probing $ν$SMEFT at Belle II with displaced dilepton vertices
Jožef Stefan Institute（约热普夫斯特凡研究所）；Charles University Prague（布拉格查理大学）；Silesian University in Opava（奥帕瓦西里西亚大学）；University of Zagreb（萨格勒布大学）；University of Graz（格拉茨大学）；Tel Aviv University（特拉维夫大学）
本研究基于νSMEFT，利用Belle II实验的e⁺e⁻碰撞数据，通过长寿命重中性轻子衰变产生的 displaced 双轻子顶点，探测相关新物理算子的参数空间。
2026-09-07 hep-ex hep-ph
Probing Baryogenesis with Displaced Vertices at the LHC
非对称宇宙重子丰度的产生需要偏离早期宇宙的热平衡。在一大类重子生成模型中，重子不对称性是由一个新的大质量粒子的非平衡衰变引起的。我们强调，在有趣的情况下，这种粒子有一个弱标度的质量，这种不平衡的条件需要一个适当的衰变长度大于O（1）mm。这样的新领域是在大型强子对撞机的范围内，在那里他们可以成对产生留下一个独特的，位移顶点签名。这种情况在最近提出的重子生成机制中得以实现，其中重子不对称性是通过亚稳定弱相互作用大质量粒子的冻结和随后的衰变产生的（“WIMP重子生成”）。类似于对WIMP暗物质的能量搜索，LHC是通过低背景位移顶点通道对这些负责重子生成的新的长寿命粒子的极好探测器。在我们的论文中，我们估计的限制简化模型的启发WIMP重子从两个最敏感的对撞机搜索CMS和ATLAS与8 TeV的LHC数据。我们还估计了LHC达到13 TeV使用当前的策略，并证明了O（10）的横截面限制的改善，可以通过需要两个位移顶点，同时降低运动学阈值。对于通过电弱相互作用产生的亚稳态WIMP，高亮度LHC对质量高达2.5 TeV，寿命约为1 cm，而对于通过离壳-希格斯门产生的单线态，LHC对基准质量约为150 GeV的O（50）ab的产生截面敏感。我们的分析和建议也普遍适用于其他新物理学，如隐谷模型，双希格斯模型和位移超对称位移顶点签名。
2015-07-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Displaced Vertex signatures of a pseudo-Goldstone sterile neutrino
中微子质量产生的低尺度模型通常以质量在GeV-TeV范围内的无菌中微子为特征，这些中微子可以通过与标准模型中微子混合在对撞机上产生。我们考虑了另一种情况，其中不育中微子产生于较重粒子的衰变中，使得其产生截面不依赖于活性-不育中微子混合角。混合角可以通过无菌中微子的衰变来获得，只要它们导致可观察到的位移顶点。我们提出了一个明确的实现这种情况下，不育中微子是一个伪南布-戈德斯通玻色子的超对称合作伙伴，并产生在衰变的希格西诺类neutralino和charginos。该模型用少量参数预测了活跃-惰性中微子的混合角。我们表明，一个无菌中微子的质量在几个10 GeV和200 GeV之间可以导致可观察到的位移顶点在大型强子对撞机，并概述了实验重建其混合角的策略。
2021-02-04 hep-ex hep-ph
Displaced Supersymmetry
在LHC上明显缺乏超伴子的现象，强烈限制了MSSM作为解决层次问题的可行性。这些限制可以通过R-奇偶违反（RPV）来显著缓解。双线性R-宇称破缺，与单个算子L H_u，不需要任何特殊的味道结构，可以自然地嵌入在一个大统一理论，同时避免质子衰变的约束（不像重子数破缺RPV）。在这种情况下，LSP可以自然地长寿命，从而产生位移顶点。许多对撞机的研究，特别是那些选择b喷流或轻子的研究，由于轨道质量和碰撞参量的削减，对具有这种探测器尺度位移衰变的事件不敏感。我们证明，在窗口的衰变长度~1-1000毫米，超伙伴质量的约束可以低至~450 GeV的正方形和~40 GeV的LSP。在参数空间的某些部分，轻LSP可以支配希格斯衰变宽度，从现有的搜索中隐藏希格斯粒子。这个框架激励碰撞器搜索探测器规模的位移顶点。LHCb可能非常适合触发此类事件，而ATLAS和CMS可能需要在事件中丢失能量时触发。
2012-04-26 hep-ex hep-ph
Searching supersymmetry at the LHCb with displaced vertices
具有双线性R宇称破坏的超对称理论可以产生所观测到的中微子质量和混合。这种模型的一个重要特征是，最轻的超对称粒子可能有足够长的寿命来产生分离的顶点。在超引力模型的框架下，我们分析了LHCb实验寻找具有双线性R宇称破坏的超对称模型的潜力。我们表明，LHCb实验可以探测大部分的$m_0 \otimes m_{1/2}$能够探索胶子质量高达1.3 TeV。在LHC低光度运行阶段，这类模型的LHCb发现潜力与ATLAS和CMS相似。
2009-10-02 hep-ph
Displaced vertex searches for sterile neutrinos at future lepton colliders
我们研究了未来轻子对撞机的灵敏度位移顶点从长寿命的重（几乎无菌）中微子的衰变与电弱尺度质量和可检测的飞行时间。作为未来的轻子对撞机，我们考虑FCC-ee，CEPC和ILC，在Z极和质心能量为240，350和500 GeV的搜索。为了实际讨论探测器对位移顶点信号和标准模型背景的响应，我们考虑将ILC的硅探测器（SiD）作为未来轻子对撞机探测器的基准。我们发现，位移的顶点构成了一个强大的搜索渠道，不育中微子，敏感的平方活跃，不育的混合角小到$10^{-11}$。
2016-12-14 hep-ph
Displaced vertex signals of low temperature baryogenesis
该研究探究低温重子生成与LHC长寿命粒子信号的关联，提出含SM单态长寿命费米子的模型，预测位移顶点等信号，指出HL-LHC可探测且需远探测器补充研究。
2025-04-18 hep-ex hep-ph
Searching for dark jets with displaced vertices using weakly supervised machine learning
针对LHC中暗夸克产生的带位移顶点的暗喷注搜索场景，提出一种弱监督机器学习搜索策略，经玩具信号测试可行，部分场景优于传统阈值法且更不依赖模型。
2023-08-23 hep-ph
Interplay of inert doublet and vector-like lepton triplet with displaced vertices at the LHC/FCC and MATHUSLA
本文研究了$Z_2$奇的惰性Higgs二重态暗物质与类矢量轻子三重态的相互作用，通过压缩质量谱和小Yukawa耦合实现共湮灭与位移衰变，并在LHC、FCC-hh及MATHUSLA探测器中探讨无强子位移多轻子信号的探测。
2024-03-23 hep-ph
Kinetic mixing between a Higgs and a nearly degenerate Dark scalar: oscillations and displaced vertices
超越标准模型的扩展允许规范单重标量与希格斯粒子动力学耦合。我们考虑暗标量规范单重态\emph{nearly degenerate}与希格斯粒子之间的动力学混合，着重于混合现象的\emph{dynamical}方面。重整化程序是通过获得单圈有效作用量来实现的，它产生了一个有效的非厄米哈密顿量来研究混合动力学。标量希格斯粒子成为质量本征态的相干叠加，因此动力学混合导致了与中性介子混合惊人相似的振荡和共同的衰变通道。近简并产生动力学耦合的\emph{enhancement}。对于小的动力学混合，我们发现，质量本征态具有不同的寿命，这导致在很大程度上分离的时间尺度的演变，随着重要的相干性方面从黑暗标量希格斯干涉。尺度的广泛分离表现为位移的衰变顶点，这可能是动力学混合的一个潜在的实验信号。
2017-11-13 hep-ph hep-th
Displaced vertices and long-lived charged particles in the NMSSM with right-handed sneutrinos
我们研究LHC的位移顶点和长寿命的带电粒子的背景下的次最小超对称标准模型与右手（RH）sneutrinos的签名。在这种结构中，RH中微子可以直接从希格斯衰变中产生，或者当RH中微子是最轻的超对称粒子时，与RH中微子结合产生。RH中微子通常是长寿命的，因为它的衰变宽度与中微子汤川成正比，这是一个预计很小的参数。因此，RH中微子晚期衰变可以在LHC上产生位移的顶点，这可以通过衰变产物来识别，其中涉及两个轻子（2l+ MET）或一个轻子与两个喷流（ljj）。我们模拟了当前LHC配置（质心能量为8 TeV，积分亮度L=20 fb^-1）和未来配置（13 TeV，L=100 fb^-1）的信号。我们表明，该模型的参数空间的一个区域可以探测和RH中微子质量可以重建从两个轻子不变的质量分布的端点或两个喷流加一个轻子的质量分布的中心值。这种建筑的另一个异国情调的签名是一个长寿的stau的生产。如果stau是次轻的超对称粒子，它可以通过涉及小中微子Yukawa的图衰变，并会逃离探测器，留下特征性的痕迹。我们还模拟了这个信号的各种基准点，并表明该模型可以达到未来运行的大型强子对撞机。
2014-05-21 hep-ph
Displaced heavy neutrinos from $Z'$ decays at the LHC
我们在$Z'$模型的背景下研究了LHC探测长寿命重中微子$N$的灵敏度。我们专注于$N$位移顶点签名时产生的对通过$Z'$，衰变到轻子和喷流内的LHC实验的内部跟踪器。我们探讨了大型强子对撞机达到与当前的长寿命粒子搜索策略的一个或两个位移顶点与强子轨道或射流。我们专注于两个动机良好的模型，即最小的$U(1)_{B-L}$方案和它的$U(1)_{X}$扩展。我们发现，搜索至少有一个位移顶点可以覆盖参数空间的一个重要部分，与轻，重中微子混合低至$|V_{lN}|^2\approx 10^{-17}$，和$l=e,μ$跨GeV尺度的重中微子质量。
2019-12-08 hep-ex hep-ph
Dilepton events with displaced vertices, double beta decay, and resonant leptogenesis with Type-II seesaw dominance, TeV scale $Z'$ and heavy neutrinos
在最近提出的一类II型跷跷板主导的$SO(10)$模型中，重中微子，额外的$Z'$玻色子和共振细生，首先，我们证明了介导无中微子双β衰变的最轻的第一代无菌中微子也产生了位移顶点，导致可验证的同号双电子以及双电子。LHC探测器外的μ子产生事件具有抑制的标准模型背景和丢失的能量。在这种情况下，共振薄生是由一对质量为${\cal O}(500)$ GeV的第二代和第三代准简并无菌中微子实现的。然后，我们预测了一个新的替代方案，该模型允许第二代不育中微子质量为${\cal O}(10)$ GeV，能够介导主导的双β衰变以及位移的顶点显着提高的数量在不同的通道中的同号双轻子事件。共振leptogenesis在这种替代方案是介导的一对重准简并不育中微子质量的第一和第三代。除了QD型轻中微子的质量等级，我们还展示了这些结果是如何得出的NH的情况下。我们还讨论了在LHC的$\sqrt s =14 $ TeV运行II和ILC上的$Z'$产生截面。虽然轻子味违反分支比只比目前的实验界限小几到四个数量级，但质子寿命的预测是可以通过正在进行的超级K来实现的。或者Hyper K搜索.
2015-09-29 hep-ph
Recovering Particle Masses from Missing Energy Signatures with Displaced Tracks
如果超越标准模型的物理学包含亚稳态的新粒子状态，那么它的特征可能会在大型强子对撞机上通过位移的顶点或位移的轨道表现出来。这样的特征在低尺度超对称破缺的场景中以及许多其他经过充分研究的新物理模型中很常见。在这里，我们分析了双级联衰变的运动学与丢失的能量造成的一个稳定的非相互作用的新粒子状态在衰变链的底部。我们发现，如果衰变链的最后一步涉及一个亚稳态粒子，由此产生的位移轨道的存在提供了强大的约束，以解决未知的运动学量丢失，通过丢失的能量。此外，我们开发的技术，恢复所有的运动学未知数，即使在未知数量超过约束的情况下。这些技术都可以使用非常少量的事件来执行，因此可以应用于LHC的非常早期的发现级搜索。
2011-10-06 hep-ex hep-ph
Displaced $B_c^-$ mesons as an inclusive signature of weakly decaying double beauty hadrons
最近LHCb合作组发现了$Ξ_{cc}^{++}$双粲重子，重新引起了人们对二重强子光谱学的兴趣。然而，在实验上，寻找这样的状态似乎非常具有挑战性。重建的末态往往涉及多个重味（美丽或魅力）强子，因此任何排他性衰变模式的产额都将被几个分支分数的乘积抑制到不可观测的低水平，每个分支分数通常是$10^{-3}$ -- $10^{-2}$。注意到双美强子衰变是唯一可能的$B_c^-$介子从LHC质子-质子碰撞的主顶点位移的来源，提出了一个更有前途的包容性搜索策略。
2019-01-09 hep-ex hep-ph
Tumblers: A Novel Collider Signature for Long-Lived Particles
在本文中，我们指出了一个新的签名的物理学超越了标准模型，这可能会被观察到在大型强子对撞机（LHC）和未来的对撞机。这个特征在标准模型的许多扩展中自然出现，是由不稳定的长寿命粒子沿着同一衰变链连续衰变产生的多个位移顶点造成的。我们把这样一个置换的顶点序列称为“n”。“我们研究了在LHC上观察翻转器的前景，并评估了翻转器签名可以在多大程度上与新物理学的其他签名区分开来，这些签名也涉及同一对撞机事件中的多个位移顶点。作为这种分析的一部分，我们还开发了一个程序，用于重建相应衰变链中所涉及的粒子的质量和寿命。我们发现，发现和区分不倒翁的前景，可以大大提高利用精确的定时信息，如将提供的CMS定时层在高光度LHC。因此，我们的分析提供了强大的额外的动机，继续努力，以提高对撞机探测器在LHC及以后的计时能力。
2022-11-10 hep-ex hep-ph
Earth-scale searches for displaced vertices: KM3NeT meets the LHC
Tokyo Metropolitan University（东京都立大学）
该研究结合 KM3NeT 探测器与 LHC，探索 LHC 第 3 阶段及 HL-LHC 中产生的长寿命暗粒子，为 K 介子衰变到轻长寿命粒子提供强限制。
2026-09-07 hep-ph
Displaced new physics at colliders and the early universe before its first second
碰撞机上的位移顶点，产生于长寿命粒子的产生和衰变，探测通过冻结产生的暗物质候选者。如果假设一个标准的宇宙学历史，这些衰变只有在暗物质非常轻的情况下才会在探测器内部发生，因为有遗迹密度的限制。在这里，我们讨论如何位移事件可以很好地指向冻结在一个非标准的早期宇宙历史。聚焦于暴胀再加热的宇宙学，我们探索了最小冻结场景下再加热温度和对撞机签名之间的相互作用。在大型强子对撞机上观测位移事件将允许设定再加热温度的上限，并且通常可以收集有关宇宙早期历史的间接信息。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Probing electroweak pair production of heavy neutral leptons with displaced vertices at the LHC
Institut de Physique Théorique, Université Paris Saclay, CNRS, CEA（理论物理研究所，巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，法国原子能和替代能源委员会）
研究LHC上位移顶点搜索对电弱截面成对产生的重中性轻子的灵敏度，基于超对称模型和ATLAS数据给出排除与发现潜力。
2026-06-18 hep-ph
Probing light neutralinos from pair-produced sleptons with displaced vertices at the high-luminosity LHC
本研究在R宇称破坏超对称框架下，提出通过超伴子电弱对产生轻中性伴随子，并利用位移顶点搜索策略，使高亮度LHC对RPV耦合的探测灵敏度提升三个数量级，对中性伴随子质量的探测范围扩大约四倍。
2025-08-05 hep-ph
Probing the Chern-Simons Portal at the HL-LHC through Displaced Vertices from W Boson Associated Production
针对Chern-Simons通道模型，本研究通过高亮度LHC上X玻色子与W玻色子伴随产生的过程，采用BDT多变量分析结合探测器模拟，给出了X玻色子耦合的95%置信度排除限。
2025-09-04 hep-ph
Dark Higgs-strahlung at Belle II: A distinctive dark sector signature with displaced vertices and missing energy
本文研究了正负电子对撞机中伴随暗Higgs发射的暗光子过程，指出其产生的位移顶点和缺失能量特征能有效抑制背景，Belle II实验可借此显著提升对暗物质模型的探测灵敏度。
2025-08-12 hep-ph
Novel SM-like Higgs decay into displaced heavy neutrino pairs in U(1)' models
在大型强子对撞机（LHC）上研究了包含三个重Majorana中微子和已知轻中微子态的U（1）'放大标准模型（SM）的重中微子（nu_h）特征的可观测性.我们表明，重中微子可以是相当长的寿命粒子产生独特的位移顶点，可以在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机探测器访问。我们在这里集中讨论胶子聚变产生机制gg -> H_{1,2} -> nu_h nu_h，其中H_1是已发现的类SM希格斯粒子，H_2是一个较重的态，nu_h衰变为弱规范玻色子后产生位移轻子。使用LHC运行2结束时收集的数据，这些签名将被证明可以在可忽略的小背景下访问。
2017-04-23 hep-ph
Searching for long-lived axion-like particles via displaced vertices at the HL-LHC
Liaoning Normal University（辽宁师范大学）
本文研究了HL-LHC通过位移顶点信号探测长寿命轴子类粒子的可能性，分析了两种信号类型并给出了灵敏度范围。
2026-01-08 hep-ph
