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
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
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
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
Searching for exotic B meson decays with the CMS L1 track trigger
CMS阶段II轨道触发器可以允许具有比现有的双μ子触发器在质量上更低的$p_T$阈值的移位的双μ子顶点触发器。用这种技术,我们表明,CMS达到异国情调的$B$介子衰变涉及一个位移的双μ子共振,如轻,希格斯混合标量,可以与LHCb和Belle II的竞争。
2020-08-16 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
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
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
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
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
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 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
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
Prospects for Searching for Excited Leptons during RunII of the Fermilab Tevatron
本文对费米实验室Tevatron运行Ⅱ期间寻找激发态轻子的前景进行了研究。我们集中在一个CDF/DO探测器等效为2 fb^{-1}的光子衰变通道中的单个和对激发电子的产生。到RunIIa结束时,对于质量在190 GeV以上的激发轻子,极限应该很容易地扩展到LEP和HERA所设定的极限之外。
2001-11-05 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
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
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
Searching for light neutralinos with a displaced vertex at the LHC
针对RPV超对称中长寿命类bino轻中性微子,提出LHC位移顶点搜寻策略,模拟表明高亮度LHC可显著提升对耦合$λ'_{111}$的探测灵敏度。
2024-06-17 hep-ex 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
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
Searching for New Physics in Semi-Leptonic Baryon Decays
我们提出了两个不同的和互补的观测值挑选出可能的物理信号超出标准模型的半轻子衰变$Λ_b \to Λ_c \ell{\bar ν}_{\ell}$,无论是与$τ$轻子和轻轻子。这两个观测量是部分衰变宽度和T奇不对称性,其各自的灵敏度标量和/或赝标量耦合计算作为新的物理特性的参数的函数。使用两种不同的形状因子。三个特殊的情况下进行了详细的讨论和分析。
2017-03-18 hep-ph
Searching for Single Production of Charged Heavy Leptons via Anomalous Interactions at CLIC
考虑到初态辐射(ISR)和束辐射效应,我们认为在设想的紧凑型直线对撞机(CLIC)上通过反常相互作用单次产生带电重轻子的可能发现潜力。计算了在质心能量为$\sqrt{s}=1$和3 TeV的反常相互作用下带电重轻子的产生截面和衰变宽度.的信号和相应的背景进行了详细研究,为300-1900 GeV的质量范围。
2013-01-07 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
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
Searching for heavy neutrino in terms of tau lepton at future hadron collider
τ轻子在低能中微子振荡数据与重中微子衰变轻子味结构的关联中起着重要作用。我们研究了强子对撞机上τ轻子通过轻子数破坏过程的轻子味特征。在U $(1)_{\rm B-L}$扩展的I型跷跷板模型中,我们研究了重中微子通过$Z'$共振的对产生.我们提出了一个详细的评估的搜索灵敏度的通道与τ轻子在随后的衰变的重中微子。对于只耦合到第三代费米子的基准模型,我们发现在规范耦合$g'=0.6$和积分亮度光度为3(30)ab $^{-1}$的情况下,未来的圆形对撞机(FCC-hh)可以发现$M_{Z'}$到2.2(3)TeV的τ轻子LNV信号。对SM荷电轻子味组合的测试将揭示不同重中微子的特殊性质。
2021-07-30 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
Searching for light higgsinos with b-jets and missing leptons
最近提出的一类超对称模型预言了相当轻的、几乎质量简并的希格斯玻色子,而其他超粒子要重得多。在本文中,我们研究了这种基准模型的早期LHC现象。如果方子和胶子,特别是较轻的光阑,仍然足够轻,可以达到,那么我们的模型的证据可以在强子超对称搜索中找到。此外,通过专门的搜索,将有可能区分轻higgsino模型与具有bino LSP的通用SUSY模型。b喷注和孤立轻子的搜索通道在模型鉴别中起着至关重要的作用。
2011-11-25 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 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
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
Searching for $τ\rightarrow μγ$ lepton-flavor-violating decay at super charm-tau factory
我们研究了在超级Charm-Tau工厂(CTF)中寻找轻子味违反(LFV)$τ\rightarrow μγ$稀有衰变的可能性。通过比较LFV信号和标准模型(SM)背景的运动学分布,我们开发了一个优化的事件选择标准,可以显着减少背景事件。结果表明,在CTF上可以得到约为$Br(τ\rightarrow μγ)$上的$1.9 \times 10^{-9}$的新的$2 σ$上限,这超出了Super-B工厂寻找$τ$轻子稀有衰变的能力.在标量轻夸克模型的框架下,由$Br(τ\rightarrow μγ)$的上界可以导出$λ_1 λ_2$和$M_{LQ}$的联合约束。通过CTF处预期的$1000~ fb^{-1}$数据,我们得到$95\%$置信水平(C.L.)下的$λ_1λ_2 < 7.2 \times 10^{-2}~(M_{LQ} = 800~ {\rm GeV})$和$M_{LQ} > 900~{\rm GeV}~(λ_1 λ_2 = 9 \times 10^{-2})$。
2016-08-08 hep-ph
Is it still worth searching for lepton flavor violation in rare kaon decays?
考虑在现有和未来的中能加速器中寻找稀有K介子衰变中的轻子味破坏(LFV)。建议的研究是补充LFV搜索μ子衰变实验,并提供了一个独特的机会,探测模型与近似保守的费米子代量子数的灵敏度优于其他过程。因此,对K介子衰变中LFV的新搜索是对带电轻子末态中轻子味破坏的一般搜索计划的一个重要和独立的部分。
2005-06-15 hep-ph
Probing displaced top quark signature at the LHC Run 3
本研究针对LHC Run 3新物理搜寻,提出利用位移顶夸克信号探测新型长寿命粒子,设计三种超对称简化模型探究参数空间,给出有前景的基准与实验指导。
2023-03-29 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 Doubly Charged Leptons at Present and Future Colliders
本文考虑了在大型强子对撞机上产生带电荷$Q = +2e$的奇异激发轻子。这种状态在复合模型中预测扩展的同位旋多重态($I_{W}=1$和$I_{W}=3/2$)。这些双电荷轻子和标准模型费米子之间的耦合可以通过规范相互作用或接触相互作用发生。在前一种情况下,衰减通道受到更多约束。我们研究了$L^{++}$($pp \rightarrow L^{++} \, \ell^{-}$)在LHC上的产生截面,并着重于从随后的衰变$L^{++} \rightarrow W^{+} \ell^{+} \rightarrow \ell^{+} \ \ell^{+} \, ν_l $中得到的轻子信号。同号双轻子的不变质量分布有一个尖锐的端点,对应于激发态双电荷轻子质量$m^{*}$。本文从$e^{-} e^{-} \rightarrow L_{e}^{--} \, ν_{e}$过程出发,对未来直线对撞机上双电荷轻子的产生进行了初步研究。接触和规范的相互作用机制进行了研究和比较。
2014-02-20 hep-ph
Displaced Vertices from X-ray Lines
我们提出了一个简单的模型,弱尺度热暗物质,产生X射线线。暗物质由两个接近弱尺度的近简并态组成,它们在早期宇宙中通过与标准模型下带电的稍重的态共湮灭而被热填充。X射线线是由较重的暗物质通过辐射偶极跃迁衰变为较轻的物质而产生的,衰变的速度与宇宙的年龄相比是很慢的。该模型预测了在大型强子对撞机上可观测到的信号,其形式是具有丢失能量和位移轻子和喷流的奇异事件。作为一个应用程序,我们展示了这个模型可以解释最近观察到的3.55 keV X射线线。
2014-09-09 hep-ph
Searching for spin-3/2 leptons
本文介绍了自旋为3/2的类矢量轻子模型,它可以作为轻子复合性的另一种探索。在大型强子对撞机可能的签名进行了探讨,目前的数据被用来约束假设的新轻子的质量。
2016-11-01 hep-ex hep-ph
Searching for heavy neutral lepton and lepton number violation through VBS at high-energy muon colliders
本文研究高能缪子对撞机中通过矢量玻色子散射产生重中性轻子及轻子数破坏信号,利用同号轻子末态给出马约拉纳HNL混合参数排除限和Weinberg算子灵敏度。
2023-09-04 hep-ph
Searching for Charged Lepton Flavor Violation
该研究综述了带电轻子味破坏(CLFV)理论,基于有效场论框架梳理低能缪子、陶子及高能对撞机的CLFV寻找方向,体现了多领域在超出标准模型物理探寻中的协同作用。
2026-10-09 hep-ph
Searching for lepton flavor violating interactions at future electron-positron colliders
轻子味破坏相互作用在标准模型中是不存在的,但预期在各种超越标准模型。本文利用有效场论方法,重新讨论了未来的圆形正负电子对撞机通过$e^{+}e^{-}\rightarrow e^{\pm}τ^{\mp}$过程探测四费米子轻子味耦合的潜力。我们在$95\%$ CL上提供了六维Wilson系数的约束条件,包括背景过程的主要来源,并根据相应的积分亮度考虑了四个预期操作能量$\sqrt{s}=157.5$,$162.5$,$240$和$365$ GeV下的实际探测器效应。我们表明,统计组合的结果从四个质心能量显着提高LFV耦合的灵敏度。我们比较的结果与前景从贝尔II与$50~ ab^{-1}$和其他研究在电子-正电子对撞机。
2021-09-26 hep-ph
The Tau Lepton and the Search for New Elementary Particle Physics
第五届国际WEIN研讨会致力于超越标准模型的物理学。这个演讲是关于τ轻子物理的,但我首先要问一个问题:我们知道如何在基本粒子的世界里找到新的物理吗?这个问题与各种tau物理学主题交织在一起。这些主题是:寻找意想不到的τ衰变模式;寻找额外的τ衰变机制;辐射τ衰变; W,B和D的τ衰变模式; Z^0到τ对的衰变;寻找τ衰变中的CP破坏; τ中微子,τ物理学中的梦想和奇怪的想法;以及未来几十年的τ研究设施。
1998-12-16 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
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
Searching for Lepton Flavor Violation at a Future High Energy Electron-Positron Collider
我们考虑轻子味被违反的理论,特别是集中在由三个电子和一个τ组成的四个费米子算子上。从现有的τ-> τ的搜索中可以得到很强的约束,要求接触相互作用的尺度小于~(9 TeV)^-2。我们重新审视这种类型的物理学,假设负责的粒子是重的(质量大于~TeV),使接触相互作用的描述继续适用于未来的e+e-对撞机的能量。我们发现,过程e+e- -> e τ可以是这类物理的一个非常灵敏的探测器(即使对探测器性能的假设非常保守),在对撞机能量sqrt(s)为500 GeV时,它已经将τ衰变的边界改进到小于~(11 TeV)^-2,或者在sqrt(s)= 3 TeV时,它已经超过~(35 TeV)^-2。在相同的能量范围内,在电子对撞机上甚至可能有更强的边界。
2014-10-06 hep-ph
Searching for lepton portal dark matter with colliders and gravitational waves
研究了轻子门暗物质(DM)模型,其中残余丰度由Majorana费米子DM候选体$χ$、单重态带电标量介体$S^\pm$和标准模型(SM)右手轻子之间的门耦合决定.直接和间接搜索对该模型不敏感。本文研究了轻子门耦合和标量门耦合(在$S^\pm$和SM希格斯玻色子之间),因为后者在拉格朗日量中通常是允许的。标量门耦合的加入不仅显著增强了LHC通过$gg\to h^*\to S^+S^-$过程的作用范围,而且还提供了一些新的信号通道,例如希格斯玻色子的奇异衰变和耦合偏差,为探索该模型提供了新的机会。此外,我们还研究了在未来的轻子对撞机上$S^+S^-$的Drell-Yan产生,发现其中一个$S^\pm$离壳的情况可以用来直接测量轻子门耦合。特别是,我们感兴趣的可能性,标量位触发一阶相变,从而提供了随机的引力波(GW)信号。在这种情况下,地面对撞机实验和天基GW探测器可作为探测模型的补充方法。
2021-06-12 hep-ph
Searching for lepton flavor violating decays tau to Pl in Minimal R-symmetric Supersymmetric Standard Model
在最小R对称超对称标准模型的情形下,分析了轻子味破坏衰变$τ\rightarrow Pl$($P=π,η,η';\;l=e,μ$)。对分支比BR $(τ\rightarrow P e)$和BR $(τ\rightarrow P μ)$的预测分别受到质量插入参数$δ^{13}$和$δ^{23}$的影响。这些参数受到分支比BR($τ\rightarrow e (μ) γ$)和BR($τ\rightarrow 3e(μ)$)的实验界限的约束。结果表明,$Z$企鹅在参数空间的大范围内主导BR($τ\rightarrow Pl$)的预测。BR($τ\rightarrow Pl$)的分支比预测为,至少,五个数量级小于目前的实验界限和三个数量级小于未来的实验灵敏度。
2021-01-12 hep-ph
Searching for Exotic Tau Decays
通过对稀有$τ$衰变的研究,讨论了$τ$ -粲和B工厂在寻找新物理中的潜力。我们考虑涉及轻子味守恒破坏的衰变。这种衰变与中微子质量物理和电弱理论轻子扇区的性质有着密切的关系。
1993-07-12 hep-ph
Searching for ALP Lepton Flavor Violation via ALP Decays at the LHC
该研究在LHC上通过ALP衰变搜索ALP轻子味违反,利用胶子融合产生ALP并抑制背景以提高灵敏度。
2026-03-05 hep-ph
Heavy Neutral Leptons without Prejudice
该研究以模型无关方式解耦混合角与汤川耦合,系统评估HL-LHC、FASER及FCC-ee对惰性重中微子瞬发、位移和长寿命衰变的探测灵敏度,揭示精确希格斯测量与位移搜索的关键作用。
2025-04-11 hep-ex hep-ph