Long-lived triplinos and displaced lepton signals at the LHC
我们探讨了三重态希格斯玻色子玻色子的超伴子的可能性，命名为“三重态”。它们是$Y=0$扩展超对称标准模型中轻中性伴子和电荷伴子的一部分。在这个模型中，这样的电弱子与标准模型的费米子没有直接耦合。最重要的是，由于较轻的中性伴子和电荷伴子的光谱非常压缩，它们来自三体衰变的衰变产物非常柔软，因此可以逃避当前的对撞机边界。这些衰变是特别有趣的，因为它们产生位移轻子签名。我们分类的参数空间，同时探索不同的位移衰减的可能性。用PYTHIA方法模拟了质心能量为14 TeV的LHC中带电轻子、喷流和$b$ -喷流的末态。
2018-10-22 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
Lepton-Trijet and Displaced Vertex Searches for Heavy Neutrinos at Future Electron-Proton Colliders
电子质子对撞机可以提供TeV能量下的粒子碰撞，同时保持轻子对撞机的清洁和无堆积的环境，这使得它们在重中微子研究中非常有吸引力。在中微子质量产生的低标度跷跷板模型中，提出了质量在电弱标度附近的重中微子（主要是不育中微子）。本文分析了在对撞机上产生的两个最有希望的重中微子签名：轻子味违反（LFV）轻子三重注签名和位移顶点签名。在所考虑的基准模型中，我们发现，对于重中微子质量在几百GeV左右，LFV轻子trijet签名在ep对撞机产生最好的灵敏度所有目前讨论的重中微子签名（在重建的水平分析）到现在为止。
2019-08-07 hep-ph
Inclusive Displaced Vertex Searches for Heavy Neutral Leptons at the LHC
将重中性轻子纳入标准模型的粒子内容中，可以为粒子物理学和宇宙学中许多悬而未决的问题提供解决方案。中性轻子的活化-无菌混合对带电电流和中性电流的修正可以为标准模型过程提供新的特征。我们重新审视位移顶点签名，可能会发生在碰撞中的大型强子对撞机通过衰变的重中性轻子的质量的几个GeV强调的味道，运动学，包容性生产和这些额外的中性费米子的数量的影响。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。我们还讨论了替代的情况下，新的粒子产生的助推制度。
2019-01-09 hep-ph
Displaced Searches for Axion-Like Particles and Heavy Neutral Leptons at Mu3e
本文为 Mu3e 实验提出搜寻稀有 μ 子衰变中轻弱耦合粒子的策略，聚焦中空靶内移位 $e^+e^-$ 衰变，并量化其与即时搜寻及现有约束的关联，展示 Mu3e 探索未探索参数空间的独特潜力。
2024-10-17 hep-ph
Displaced Lepton Jet Signatures from Self-Interacting Dark Matter Bound States
我们在大型强子对撞机上研究自相互作用的暗物质特征。当$pp$碰撞中的重赝引力产生暗光子时，介导暗物质自相互作用的轻暗光子可以束缚暗物质粒子以形成束缚态。束缚态可以进一步湮灭成一对增强的暗光子，随后通过动力学混合入口衰变成带电轻子，导致引人注目的位移轻子喷流信号。在调整ATLAS实验中使用的分析后，我们探索了在$13~{\rm TeV}$运行时模型参数的范围，其中积分亮度为$300~{\rm fb^{-1}}$。对于重的暗物质，位移轻子喷流搜索可以超过传统的单喷流信号，在设定的伪暗物质的质量下限。如果探测到一个正信号，我们可以探测暗物质质量和暗耦合常数后，结合位移轻子喷流和单喷流搜索。我们进一步证明了CMS双μ子搜索对暗光子的末态辐射是敏感的。我们的研究结果表明，在寻找暗物质的自相互作用性质时，陆地对撞机实验补充了星系的天文观测。
2019-09-09 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
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
Long-Lived Staus and Displaced Leptons at the LHC
由于大多数大型强子对撞机的搜索都集中在快速签名上，因此特定的长寿命粒子有可能被ATLAS和CMS系统的新物理程序所忽视。虽然在许多情况下，长寿命的超粒子现在严格限制现有的异国情调的搜索，我们指出，高度动机的规范调解模型与斯塔斯作为次轻超粒子（NLSP）已收到较少的关注。我们重铸大型强子对撞机搜索重稳定带电粒子，消失的轨道，和相反的味道轻子与大碰撞参量，以评估目前的各种光谱，包含一个NLSP状态的约束，并发现部分的参数空间的自然性的动机仍然是实验未探索。我们还注意到目前的实验搜索计划中的一个差距：具有大碰撞参量的相同味道的轻子避开了现有的长寿命物体搜索套件。这一差距尤其值得注意，因为在迅速的新物理搜索中对位移轻子的否决可能会系统地丢弃这些事件。我们讨论了几个有动机的模型，可以表现出相同的味道位移轻子：规范调解与co-NLSP slepton，扩展规范调解，R-宇称违反，和轻子味的暗物质冻结在早期宇宙的物质主导时代。为了解决这一差距，我们提出了一个简单的扩展CMS搜索轻子大碰撞参量，并在13 TeV的项目敏感性，这些情况下。在整个分析过程中，我们强调了几种方法，LHC搜索异国情调的长寿命物体可能会提高他们的灵敏度位移轻子起源于规范调解和超越。
2016-04-14 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
Soft displaced leptons at the LHC
软位移轻子是与标准模型弱耦合的压缩暗扇区的典型对撞机特征。主要的目标是暗物质的情况下，共同散射或共同湮灭设置的遗迹丰度冻结。在大型强子对撞机上，寻找软位移轻子受到来自强子或τ轻子衰变的大背景的挑战。在这篇文章中，我们提出了一个分析量身定制的位移轻子在20 GeV的低横向动量阈值。使用神经网络，我们进行了全面的分析事件的运动学，包括研究预期的检测效率和背景在小动量。我们的结果表明，弱尺度粒子衰变为软轻子的衰变长度在1毫米和1米之间，可以探测LHC运行2的数据。这激发了对专用触发器的需求，以最大限度地提高对移位软轻子的灵敏度。
2020-11-23 hep-ex 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
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
Lepton Flavor Violation with Displaced Vertices
如果轻子味违反耦合的轻新物理学存在，那么主要的发现通道可能不是$\ell\to\ell'γ$，而是$\ell\to\ell' X$，其中新的玻色子$X$可以是轴子、majoron、familon或Z'规范玻色子。最保守的极限来自于$\ell\to\ell'+\mathrm{inv}$，但是如果壳层上的$X$可以衰变回轻子或光子，那么置换顶点搜索可以给出更好的极限。我们发现，只有一个狭窄的区域在参数空间允许位移顶点μ子衰变，$μ\to e X, X\to γγ, ee$，而τ子衰变可以有更有趣的签名。
2017-11-28 hep-ex hep-ph
Baryonecrosis: Displaced Vertices from $R$-Parity Violation
大型强子对撞机对超伴体的质量有严格的限制，这与自然性相冲突。R-宇称违反是允许减少这些限制的少数情况之一，因此值得在LHC进行重大探索。我们证明，如果使用的R-奇偶违反操作UDD，我们一般期望所有的超对称事件在大型强子对撞机有位移顶点。如果一个squark是LSP，它将有一个短的位移顶点。如果任何其他粒子是LSP，位移的顶点自然会很长，甚至可能在探测器之外。这些方案已经受到现有寻找缺失能源的限制。这是因为这个算符有效地消除了早期宇宙中的重子不对称性，除非方子很重，耦合很小。避免位移顶点是可能的，但需要弱标度以下的重子生成。因此，举例来说，在重子发生中使用闪锌矿并不能避免置换顶点的要求。这促使在大型强子对撞机上寻找衰变长度从几十微米到几米的强子位移顶点。
2014-03-09 hep-ex hep-ph
Probing new physics with displaced vertices: muon tracker at CMS
长寿命的粒子可以通过“位移顶点”在LHC上显现出来--几个带电的轨道起源于与质子相互作用点相隔一段宏观距离的位置。在这里，我们展示了一个潜在的μ子跟踪器在CMS实验位移顶点搜索。我们使用重中性轻子和Chern-Simons门户作为长寿命粒子的两个例子，CMS μ子跟踪器可以提供有关其属性的基本信息。
2019-10-15 hep-ex hep-ph
Long-lived heavy neutral leptons with a displaced shower signature at CMS
我们研究了大型强子对撞机在寻找具有新特征的重中性轻子（HNL）中的发现潜力：CMS μ子探测器中的移位簇，产生了一个大的撞击簇，形成了一个移位簇。一个新的Delphes模块是用来模拟CMS检测器的响应，这样的位移衰变。我们重新解释了一个专门的CMS搜索中性长寿命粒子衰变的CMS μ子端盖探测器的最小HNL的情况。我们证明，这种新的策略是特别敏感的积极无菌混合与$τ$轻子，由于强子$τ$衰变。对于低至$|V_{τN}|^{2}\sim 10^{-7}$的混合，可以访问$\sim 1 - 6$ GeV之间的HNL质量，探测$τ$扇区中参数空间的唯一区域。
2023-01-17 hep-ex hep-ph
Heavy neutrino searches at the LHC with displaced vertices
质量在（1-100）GeV范围内的惰性中微子已经在各种实验中被寻找。在这里，我们讨论的前景，寻找不育中微子在大型强子对撞机使用位移顶点。讨论了两种不同的情况：（i）推广的标准模型与不育中微子和（ii）右手中微子的左右对称扩展的标准模型。一个专门的位移顶点搜索将允许探测其他搜索无法访问的参数空间部分，但在这两种情况下都需要大的亮度。
2013-12-10 hep-ex hep-ph
Low scale type II seesaw: Present constraints and prospects for displaced vertex searches
第二类跷跷板机制是一个有吸引力的方式来产生所观察到的轻中微子质量。它假定了一个SU（2）$_\mathrm{L}$ -三重标量场，在电弱对称破缺后产生一个感生真空期望值，通过与轻子SU（2）$_\mathrm{L}$ -二重态的耦合给中微子质量。当三重态场的分量具有电弱尺度附近的质量时，模型具有丰富的唯象性。我们讨论了目前允许的参数空间的最小低尺度II型跷跷板模型，考虑到所有相关的约束，包括带电轻子味违反以及碰撞搜索。我们指出，对称性保护的低尺度II型跷跷板的情况下，近似的“轻子数”的对称性抑制汤川耦合的三重态的轻子二重态，仍然在很大程度上未经测试的当前LHC的结果。在这个参数空间的一部分，三重态分量可以是长寿命的，可能导致一个特征性的位移顶点签名，其中双电荷分量衰变为同号带电轻子。通过在重建的水平上进行详细的分析，我们发现，已经在当前运行的大型强子对撞机的发现将是可能的考虑参数点，通过专门的搜索位移顶点签名。在HL-LHC和FCC-hh/SppC上的发现前景进一步改善。
2018-11-08 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
Multi-track Displaced Vertices at B-Factories
我们提出了一个程序，在B-工厂的包容性，多轨道位移顶点搜索，预计将是低背景，并提供良好的敏感性，非最小的隐藏部门。多粒子隐藏扇区通常包括长寿命粒子（LLP），这是由于近似对称性，我们分类的可能衰变的GeV尺度的LLP的有效场论框架。考虑到几种LLP生产模式，包括暗光子和暗希格斯玻色子玻色子，我们研究了LLP搜索的敏感性与不同数量的位移顶点每个事件和轨道要求每个位移顶点，显示包容性搜索可以有很大范围的隐藏扇区模型，否则不受当前或计划的搜索的敏感性。
2021-06-10 hep-ex hep-ph
Extending the LHC Reach for New Physics with Sub-Millimeter Displaced Vertices
亚毫米衰变长度的粒子出现在标准模型之外的许多物理模型中。然而，它们的寿命在LHC的搜索中经常被忽略，它们被认为是不稳定的衰变粒子。在这封信中，我们表明，通过要求位移顶点上的事件选择标准中使用的普通搜索策略的快速衰变粒子，我们可以大大扩展LHC达到粒子的衰变长度为$\gtrsim 100~μ{\rm m}$。我们讨论了一种重建亚毫米位移顶点的方法，利用相同的技术用于主顶点重建的假设，亚稳粒子总是成对产生的，其衰变产物包含高$p_{\rm T}$射流。我们表明，通过应用基于位移顶点的标准运动学切割的搜索新粒子的顶部切割，大型强子对撞机的范围可以显着延长，如果衰变长度为$\gtrsim 100~μ{\rm m}$。此外，我们可以通过位移顶点的重建来测量目标粒子的寿命，这对于理解亚稳粒子背后的新物理具有重要作用。
2017-02-28 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
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
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
Reconstructing particle masses in events with displaced vertices
我们提出了一个简单的方法来提取粒子质量给定一个位移顶点签名事件拓扑结构中，两个长寿的母粒子衰变为可见粒子和一个看不见的女儿。母粒子可能是带电的，也可能是中性的，而中性的子粒子可能对应于不同模型中的暗物质粒子。该方法允许通过使用壳条件和能量-动量守恒来提取父和子质量，除了父的位移衰变位置之外，这允许在逐事件的基础上完全求解运动学方程。我们通过包括探测器效应的模拟来证明该方法的有效性。如果在大型强子对撞机（LHC）的发现搜索中看到位移事件，则可以应用这种技术。
2018-03-21 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
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
Signatures of Long-Lived Heavy Neutral Leptons from Neutrinophilic Charged Higgs Pair Production at the LHC
University of Alabama（阿拉巴马大学）；Sogang University（西江大学）
本文研究了在LHC上通过电荷Higgs对产生长寿命重中性轻子的顶点位移特征，探讨了单个和双顶点信号的观测可能性。
2026-11-04 hep-ex hep-ph
Disappearing charged tracks in association with displaced leptons from supersymmetry
在这篇文章中，我们讨论了一个典型的对撞机签名模型的规范介导的超对称性破缺，其中的选择子和晕子是质量简并的co-NLSP。在这些模型中，所有涉及超伴子的过程都会产生两个NLSP选择子或介子，每一个随后都会衰变为一个几乎没有质量的LSP引力子和一个电子或μ子。在参数空间的大区域中，NLSP在衰减之前行进0.1-1000 mm量级的宏观距离。因此，这些模型产生了对撞机签名，涉及在顶点处结束的带电轨道，这些轨道在检测器体积内，但相对于原始碰撞点发生位移，从原始碰撞点发射电子或μ子。为了探测这类模型，我们提出了一个搜索消失的带电轨道与位移的电子或μ子。
2014-11-03 hep-ex 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
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
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
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
Testing the seesaw mechanisms via displaced right-handed neutrinos from a light scalar at the HL-LHC
在$U(1)_{B-L}$模型中研究了轻$B-L$标量衰变产生右手中微子对的过程。$B-L$标量混合到SM希格斯粒子中，并且物理标量需要比观测到的希格斯粒子轻。根据I型跷跷板机制，预测产生的右手中微子是长寿命的，并在CMS/ATLAS/LHCb上产生可能不同的特征，如位移顶点和时间延迟轻子，以及在CODEX-b，FACET，FASER，MoEDAL-MAPP和MATHUSLA等远探测器上的特征。我们分析了在HL-LHC的右手中微子的灵敏度达到2.5 $\sim$ 30 GeV，表明积极的无菌混合到μ子可以探测到$V_{μN} \sim 10^{-5}$在CMS/ATLAS/LHCb使用位移顶点搜索，和一个量级低在MATHUSLA/CMS使用时间延迟轻子搜索，达到I型跷跷板机制感兴趣的参数空间。
2022-07-12 hep-ph
Long Live the Higgs Factory: Higgs Decays to Long-Lived Particles at Future Lepton Colliders
我们开始研究的外来希格斯衰变到长寿命粒子（LLP）在拟议的未来轻子对撞机，专注于方案与位移强子末态。我们的分析需要一个现实的跟踪器为基础的搜索策略，涉及重建的位移次顶点和实施适当的选择削减消除最大的不可约的背景。预计的灵敏度与LHC的灵敏度具有广泛的竞争力，并且在较低的LLP质量下可能更优越。除了预测分支比的限制，这可能是自由地解释在各种模型框架，我们解释我们的结果在参数空间的希格斯门隐谷和各种化身的中性自然，说明直接搜索LLP和精确的希格斯耦合测量在未来的轻子对撞机之间的互补性。
2018-12-13 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
Recasting the ATLAS search for displaced hadronic jets in the ATLAS calorimeter with additional jets or leptons using surrogate models
本文验证了ATLAS实验Run-2数据集下伴随喷注或轻子的长寿命粒子搜索所提供的基于机器学习的替代模型框架，通过独立框架和HackAnalysis框架验证其重现原始分析结果的性能，为搜索结果的重新解读提供支持。
2025-02-14 hep-ex 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
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
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
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
Looking for the left sneutrino LSP with displaced-vertex searches
我们分析了一个位移双轻子信号预期在大型强子对撞机的τ左sneutrino作为最轻的超对称粒子的范围内的$45$ - $100$ GeV的质量。sneutrinos是通过$s$通道中的虚$W$、$Z$或$γ$产生的对，并且，考虑到汤川耦合的大值，它们衰变为两个双轻子或一个双轻子加上中微子的丢失的横向能量可能是重要的。讨论是在$μν$ SSM中进行的，其中涉及右手中微子的$R$ -宇称违反耦合的存在解决了$μ$问题，并且可以再现中微子数据。为了探测τ左sneutrinos，我们比较的预测的$μν$ SSM与ATLAS搜索长寿命粒子在$pp$碰撞位移轻子对在$\sqrt s= 8$ TeV，使我们能够约束模型的参数空间。我们还考虑优化的触发器的要求，在现有的置换顶点搜索的高级别触发器，利用跟踪器信息。这种优化方法对于轻亚稳粒子衰变为软荷电轻子的过程具有普遍意义。对超中微子的限制变得更加严格。最后，我们讨论了$13$ TeV LHC搜索的前景以及进一步潜在的优化。
2018-10-01 hep-ph
Displaced Heavy Neutral Lepton from New Higgs Doublet
本研究提出亲中微子希格斯二重态衰变产生位移重中性轻子的新机制，其衰变不受小混合参数抑制，模拟显示14 TeV HL-LHC和3 TeV CLIC可探测更宽参数空间，覆盖跷跷板机制预测范围。
2024-06-24 hep-ex 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
