Bounds on heavy Majorana neutrinos in type-I seesaw and implications for collider searches
标准模型中缺少的中微子质量和味道混合，可以自然地纳入标准模型的I型跷跷板扩展中，重马约拉纳中微子在标准模型规范群下是单线态。如果重马约拉纳中微子在电弱标度附近，并且它们与SM中微子的混合相当大，它们可以在高能对撞机上产生，留下轻子数违反的特征信号。利用最小跷跷板情形下中微子Dirac质量矩阵的一般参数化方法，从中微子振荡数据、电弱精确测量和轻子味违反过程中，对中微子Dirac质量矩阵进行参数扫描，确定满足各种实验约束条件的允许区域.我们发现，由此产生的混合参数之间的重中微子和SM中微子更严格的限制比那些从目前的搜索重马约拉纳中微子在大型强子对撞机。这样的参数区域可以在未来的高亮度LHC和100 TeV的pp对撞机进行探索。
2017-09-15 hep-ex hep-ph
Correlative signatures of heavy Majorana neutrinos and doubly-charged Higgs bosons at the Large Hadron Collider
我们探索了一个有趣的可能性，以测试在大型强子对撞机（LHC）的中微子质量产生的第二类跷跷板机制。我们证明了在TeV尺度的II型跷跷板模型中，重Majorana中微子Ni（i=1，2，3）和双电荷希格斯玻色子H^++（H^-）的轻子数破坏特征可以紧密地相互关联.以这类模型的最小形式为例，我们计算了N_1和H^++（H^-）分别介导的pp -> l^+_α l^+_βX（l^-_αl^-_βX）过程的截面，并在LHC上说明了它们之间的非平凡关联。
2008-08-28 hep-ex hep-ph
Searching for Majorana Neutrinos at a Same-Sign Muon Collider
本文研究未来同号μ子对撞机通过轻子数破坏过程寻找Majorana中微子，对三种末态进行快速Monte Carlo模拟并对纯轻子态做完整模拟验证，显示其在高达10 TeV高质量区探测优势。
2023-04-10 hep-ex hep-ph
Heavy Majorana Neutrino Production at Future $ep$ Colliders
在唯象I型跷跷板机制中引入重单态Majorana中微子产生中微子质量。重Majorana中微子引起的现象对寻找新物理有重要意义。在本文中，我们探讨了在未来的$e^{-}p$对撞机的重马约拉纳中微子的生产和衰变。通过$W$和光子聚变的相应的截面预测不同的对撞机能量。结合单次$W$交换产生重Majorana中微子的实验结果，本工作可为今后在$e^{-}p$对撞机上寻找重Majorana中微子提供有益的信息.
2019-06-13 hep-ph
Constraints on Light Majorana Dark Matter from Colliders
我们探讨模型无关的碰撞机约束轻马约拉纳暗物质粒子。我们发现，对撞机提供了一个互补的探针的WIMP直接检测，并给出了最强的电流约束轻DM粒子。对撞机实验可以访问直接检测搜索无法探测的相互作用，并且在参数空间的大部分中，某些算子的性能比直接检测实验高出约一个数量级。对于在低动量转移时被抑制的算子，对撞机搜索已经对这些算子施加了限制，限制了它们作为DAMA解释的使用。
2010-06-07 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Multi high charged scalars in the LHC searches and Majorana neutrino mass generations
要理解大型强子对撞机（LHC）上测量到的$H\toγγ$速率超过标准模型（SM）预期的一个自然方法是拥有带电标量玻色子，它们存在于大多数SM扩展中。受LHC结果的启发，我们探索它是否也有助于解决小中微子质量产生问题。我们专注于一类模型与高维表示的标量实现Majorana中微子质量在两圈水平，而不施加任何新的对称性。在这些模型中，电荷数大于2的多标量是自然期望的，这不仅提高了$H\toγγ$的速率，而且为LHC提供了更多的搜索基础。特别地，$H\to Zγ$的速率也与双光子通道的速率类似地变化。
2013-04-04 hep-ex hep-ph
Probing Lepton Number Violation and Majorana Nature of Neutrinos at the LHC
在对撞机上观测到两个单元的轻子数（$L$）破坏将为中微子的马约拉纳性质提供证据。我们研究了$L$ -违反的背景下，两个流行的模型的中微子质量，II型跷跷板模型和Zee模型，其中小中微子质量出现在树的水平和一个循环的水平，分别信号。我们专注于$L$ -违反信号在大型强子对撞机所产生的过程中$pp \to \ell^{\pm}\ell^{\prime \pm}$ +喷流在这些框架内。我们获得的灵敏度$L$ -违反在II型跷跷板模型的三重标量质量高达700 GeV和Zee模型的带电标量质量高达4.8 TeV的高光度LHC的积分亮度为$3~\text{ab}^{-1}$。
2022-12-15 hep-ex hep-ph
Sensitivity to Majorana neutrinos in $ΔL=2$ decays of $B_c$ meson at LHCb
马约拉纳中微子的可能存在可以通过研究轻子总数$L$被两个单位（$ΔL=2$）破坏的过程来检验。本文研究了$B_c$介子在$ΔL= 2$衰变过程中产生的质量在0.2 GeV到几GeV之间的壳层Majorana中微子。我们重点讨论了同号双μ子通道：三体$B_c^- \to π^+μ^-μ^-$和四体$B_c^- \to J/ψπ^+μ^-μ^-$及其在LHCb上的实验灵敏度。在这两个通道中，我们发现，$\lesssim 10^{-7} \ (10^{-8})$阶的分支分数的敏感性可能是在大型强子对撞机运行2（未来的大型强子对撞机运行3），使我们能够设置额外的和互补的约束参数空间与马约拉纳中微子的质量和混合。特别是，可以得到的混合$|V_{μN}|^2 \sim \mathcal{O}(10^{-5}-10^{-4})$的边界类似于或优于从重介子$ΔL=2$衰变：$D_{(s)}^- \to π^+μ^-μ^-$和$B^- \to π^+μ^-μ^- \ (D^0π^+μ^-μ^-)$。
2016-05-29 hep-ex hep-ph
A Nondiagonal Pair of Majorana Particles at $e^+e^-$ Colliders
我们进行了一个全面的和模型无关的分析，以表征自旋和动力学结构的生产的非对角对马约拉纳粒子具有不同的质量和任意的自旋，$e^-e^+\to X_2 X_1$，其次是一个连续的两体衰变，$X_2\to Z X_1$，较重的粒子$X_2$到$Z$规范玻色子和较轻的粒子$X_1$逃逸未被发现的高能$e^+e^-$对撞机。标准的轻子$Z$ -玻色子衰变，$Z\to \ell^-\ell^+$与$\ell=e$或$μ$，用于精确诊断受产生和衰变过程影响的$Z$极化。基于螺旋度形式和Wick螺旋度旋转描述关联产生-衰变振幅和分布，研究了离散CP对称性和两粒子互为反粒子的Majorana条件对振幅和分布的影响.为了具体说明，在最小超对称标准模型中的这种类型的一个例子进行了详细研究。
2020-12-29 hep-ex hep-ph
Heavy Majorana neutrino pair productions at the LHC in minimal U(1) extended Standard Model
在我们最近的文章[1]中，我们在最小非奇异U（1）扩展标准模型（SM）的背景下探讨了在未来的LHC上发现重Majorana右手中微子（RHN）的前景。在SM中，一对RHN是通过共振产生的大质量U（1）规范玻色子（$Z^{\prime}$）衰变产生的。我们指出，该模型可以显著提高$Z^\prime$玻色子到一对RHN的分支比，这对于在寻找双轻子末态$Z^\prime$玻色子的过程中，发现LHC Run-2约束下的RHN是至关重要的.在本文中，我们进行了一般的参数扫描，以评估在LHC的同号双轻子末态的最大生产率（吸烟枪签名的Majorana RHN生产），同时再现的中微子振荡的数据。我们还考虑了具有替代电荷分配的极小非奇异U（1）模型。在这种情况下，我们发现一个进一步增强的分支比的$Z^\prime$玻色子到一对RHN相比，传统的情况下，这开辟了一个可能性，发现RHN甚至之前的$Z^\prime$玻色子在未来的LHC实验。
2018-08-22 hep-ex hep-ph
Distinguishing Dirac and Majorana Heavy Neutrinos at Lepton Colliders
我们讨论了在未来的轻子对撞机上，在重中性轻子（HNL）的位移顶点搜索中观察轻子数破坏（LNV）的可能性。尽管由于轻子数被不可观测的中微子带走，所以对于主导的产生通道来说，直接检测到LNV是不可能的，但是可以搜索LNV的几个特征。它们包括衰变产物的角分布和光谱以及HNL寿命。我们评论的角度来观察LNV在现实的中微子质量模型，并认为狄拉克与马约拉纳HNL的二分法一般不足以有效地捕捉他们的现象，但这些极端的情况下，仍然代表了定义良好的基准实验搜索。最后，我们提出了准确的分析估计的事件和敏感区域的数量在$Z$极点运行马约拉纳和狄拉克HNL。
2022-12-16 hep-ex hep-ph
Heavy Majorana neutrinos at a very large electron-proton collider
我们研究了在最近提出的电子-质子对撞机中发现新的中性重Majorana轻子的可能性，这些轻子是由标准模型的某些扩展所提出的。自1998-1999年以来，一直在考虑为费米实验室的超大型强子对撞机配备一台电子质子对撞机，并使用质子助推器。我们研究了反应$e^{-}p \longrightarrow e^{+}+ jets$和目前的信号和标准模型背景，包括强子化的估计。
2002-05-21 hep-ph
Heavy Majorana Neutrinos from $Wγ$ Fusion at Hadron Colliders
矢量玻色子融合过程变得越来越重要，在更高的对撞机能量和探测更大的质量尺度，由于共线对数增强的横截面。在这种情况下，我们重新审视生产的假设重马约拉纳中微子$(N)$在强子对撞机。特别注意的是融合过程$Wγ\rightarrow N\ell^{\pm}$。我们系统地分类的贡献，从一个初始状态的光子在弹性，非弹性和深度非弹性通道。与QCD中NNLO的Drell-Yan产生$q \bar{q}'\rightarrow W^{*}\rightarrow N\ell^{\pm}$的主导通道相比，我们发现在14 TeV LHC（100 TeV VLHC）上，$Wγ$熔合过程在更高尺度上变得相对重要，超过了$m_{N} \sim 1 \text{TeV} \ (770 \text{GeV})$的DY机制.我们调查的包容性重马约拉纳中微子信号，包括QCD修正，并量化标准模型背景在未来的强子对撞机。我们的结论是，与目前允许的混合$| V_{μN}| ^2<6\times 10^{-3}$，$5σ$的发现，可以通过相同的符号dimuon通道$m_N = 530 (1070)$ GeV在14 TeV的LHC（100 TeV VLHC）后，1 ab $^{-1}$。建议，对于$m_N = 500$ GeV和相同的积分光度，可以探测到$1.1\times10^{-3} (2.5\times10^{-4})$级…
2015-02-25 hep-ex hep-ph
Distinguishing Dirac from Majorana Heavy Neutrino at Future Lepton Colliders
本文提出利用轻子对撞机上快度分布峰值区分惰性中微子的 Dirac 或 Majorana 性质，只需单次带电轻子标记即可在确认粒子后判定其类型。
2025-01-17 hep-ph
A potential scenario for the Majorana neutrino detection at future lepton colliders
马约拉纳中微子的存在必然导致轻子数的破坏过程，而中微子的马约拉纳性质只能通过轻子数破坏过程得到实验验证。我们提出了一种新的方法来寻找马约拉纳中微子在未来的电子-正电子对撞机利用这一功能。我们研究了$ΔL = 2$类符号双轻子的产生，发现不同质心能量的轻子对撞机在轻中微子质量范围和重质量范围内共振产生Majorana中微子方面具有比较优势.在未来的圆形正负电子对撞机（CEPC）上，在250 GeV的质心能量和5 ab的$^{-1}$积分亮度下，我们发现在5-80 GeV的质量范围内，可能会有比LEP 2或LHC上以前的结果更显著的共振产生Majorana中微子的灵敏度。在1 TeV ILC和1 ab $^{-1}$积分亮度下，当中微子质量大于250 GeV时，它比LHC的类似过程具有更好的灵敏度。
2018-10-21 hep-ph
Probing the Majorana nature of TeV-scale radiative seesaw models at collider experiments
TeV尺度的辐射跷跷板模型的一个一般特征是扩展标量（希格斯）扇区，其中微小的中微子质量是通过环校正产生的。另一个特点是马约拉纳性质;例如，在离散对称下引入TeV量级的Majorana质量的右手中微子，或者在标量扇区中引入轻子数违反相互作用。我们在对撞机实验中研究这些模型的现象学方面。我们发现，虽然这些模型的扩展希格斯扇区的属性可以在一定程度上进行探索，马约拉纳性质的模型也可以直接在国际直线对撞机通过电子-正电子和电子-电子碰撞实验进行测试。
2010-06-09 hep-ph
Direct Detection and LHC constraints on a $t$-Channel Simplified Model of Majorana Dark Matter at One Loop
一类有趣的模型假定，暗物质是马约拉纳费米子，它与夸克以及有色标量介体相互作用。这样的理论可以在直接探测实验中通过暗物质与重原子核的散射来检验，也可以在大型强子对撞机上通过喷流和丢失的能量信号来检验。动机的事实，这种理论有自旋独立的相互作用，消失在树的水平，我们检查他们在一个循环（随着RGE的改进，以恢复大日志），并发现，尽管它发生在一个更高的阶微扰理论，自旋独立的散射搜索通常施加最强的约束模型参数空间。我们进一步分析了相应的LHC约束在一个循环，并发现，重要的是要考虑到这类模型的喷气机加上失踪动量的搜索解释的影响时，考虑到它们，从而提供相应的补充信息，这类模型。
2022-03-18 hep-ex hep-ph
Neutrinoless double-beta decay at colliders: interference between Majorana states
重中性轻子（HNL）是一种假想的粒子，它能够解释基础物理学中的几个难题，首先也是最重要的--中微子振荡。由于相对于标准模型相互作用是无菌的，这些粒子允许马约拉纳质量，允许破坏总轻子数。轻子数违反（LNV）过程因此成为HNL的关键特征，许多实验都在追求。在这项工作中，我们证明了，如果HNL是中微子质量的唯一来源，马约拉纳状态之间的相消干涉抑制同号双轻子信号。在现象学上有趣的大HNL耦合的情况下，这种抑制类似于HNL对中微子质量的贡献的抵消。然而，信号可以比单独来自温伯格算子的信号大得多。我们确定区域的参数空间的这种现实的HNL模型的LNV信号最大化在大型强子对撞机和未来的FCC-hh。我们的结果是在有效的W近似下得到的，它允许解析处理，并给出了一个明确的依赖模型参数。虽然近似，他们被认为是正确的几个因素。
2022-10-20 hep-ex hep-ph
CP violation in top quark decay via heavy Majorana neutrinos at the LHC
在低尺度跷跷板机制下，用右手Majorana中微子对标准模型进行扩展，可以很自然地解释中微子的微小质量，并且Majorana相位引起的CP破坏效应是一个有趣的现象，值得在对撞机上进行研究.本文研究了在大型强子对撞机上利用Majorana中微子测量顶夸克对产生和稀有衰变中的CP破坏的前景。CP的不对称性源于两个不同的马约拉纳中微子的贡献的显着干扰，可以是明显的，当两个中微子的质量是近简并。发现在10 GeV <mn <80 GeV的Majorana中微子质量范围内，CP不对称性与LHC的Majorana中微子质量无关。任何可能的CP破坏的新观测都将是新物理超越标准模型的明确证据。
2021-10-20 hep-ph
Majorana neutrino dipole moments and masses at a muon collider
本研究指出多TeV级μ子对撞机可探测马约拉纳中微子，对特定跃迁偶极矩灵敏度媲美现有实验，能直接识别轻子数与味破坏，还可大幅提升中微子质量矩阵元的直接限制精度。
2024-12-12 hep-ph
GeV Majorana Neutrinos in Top-quark Decay at the LHC
我们在LHC上研究了顶夸克通过Majorana中微子衰变产生的ΔL=2同号双轻子信号。信号是同号双轻子加上多喷流，没有明显的能量损失。最乐观的区域位于马约拉纳中微子质量在15-65 GeV之间。对于300 fb^-1的积分亮度，探测有效混合参数S_{ij}的数量级为10^-5是可能的。
2008-10-29 hep-ph
Signals for Majorana neutrinos in a $γγ$ collider
研究了在$γγ$对撞机上探测不同质心能量的Majorana中微子的可能性。我们研究了$W^\pm W^\pm l_j^{\mp} l_k^{\mp}$（$l_j\equiv e ,μ,τ$）的末态，由于轻子数破坏，这是一个明确的签名中间马约拉纳中微子的贡献。如果重中微子是狄拉克粒子，那么这样的信号（同号的末态双轻子）是不可能的。我们给出了总截面随中微子质量和质心能量变化的结果。
2002-11-22 hep-ph
Search for heavy Majorana neutrinos at future lepton colliders
非零中微子质量可能是标准模型之外的新物理学的信号。为了解释微中微子的质量，我们可以将标准模型推广到右手Majorana中微子的低尺度跷跷板机制中，而重Majorana中微子的干涉中的CP相可以引起CP破坏效应.重Majorana中微子的存在可能导致轻子数破坏过程，轻子数破坏过程可以作为探测重Majorana中微子信号的探针。本文主要研究了在W玻色子对产生和稀有衰变过程中，两代重Majorana中微子对$15$ GeV $<m_N<$ $70$ GeV的CP破坏效应.在未来的轻子对撞机上研究W玻色子稀有衰变中的Majorana中微子产生信号及其相关的CP破坏效应是很有价值的。
2022-12-20 hep-ph
Testing the Majorana Nature of Gluinos and Neutralinos
胶子、中性电弱规范和希格斯玻色子的超对称伙伴--胶子和中性伴子是最小超对称标准模型中的马约拉纳粒子。这种自共轭粒子的衰变会产生电荷对称的末态系综。此外，生产渠道的超对称粒子在对撞机上的特点是影响的Majorana性质的粒子交换的生产过程中。粒子的马约拉纳字符的敏感性可以量化比较狄拉克交换机制的预测。通过将MSSM的N=1超对称性扩展到规范扇区的N=2，可以设计一个引入胶子场和中性伴子狄拉克场的一致框架。本文研究了在大型强子对撞机（LHC）和轻子线性对撞机的e-e-模式中，Majorana或Dirac胶子和中性子交换对过程qq-> ~q ~q和e-e-> ~e- ~e-中的同号双轻子产生的影响。
2008-12-15 hep-ex hep-ph
Fourth Generation Lepton Sectors with Stable Majorana Neutrinos: From LEP to LHC
我分析了第四代轻子部门，其中最轻的粒子是一个稳定的马约拉纳中微子。在这种情况下，第四代中微子同时具有狄拉克和马约拉纳质量，导致两个马约拉纳中微子质量本征态。从Z宽度的角度对稳定的Majorana中微子进行了LEP的质量下限的重新分析，使质量下限得到了放松。我还外推LEP的超对称夸克搜索与2喷气机加上失踪的能量最终状态的生产和衰变的一对重马约拉纳中微子，在这里，预计中微子质量平面的重要地区可能会被排除。最后，提出了在LHC四轻子加缺失能量通道中寻找第四代重中微子对的策略。排除设置在中微子质量平面为30逆FB的数据在LHC为13 TeV。
2010-10-26 hep-ph
Majorana Higgses at colliders
在最小左右对称模型下研究了重Majorana中微子质量起源的对撞机信号，其中它们的质量是伴随轻子数破缺自发产生的。右手三重态的希格斯玻色子$Δ$是造成这种破缺的原因，它可以在大型强子对撞机中通过胶子融合的希格斯门大量产生，而在规范介导的通道中则较少。当$Δ$质量低于$VV$衰变通道的开口时，两种可观察到的模式是通过三重态胶子融合$gg \to Δ\to NN$成对产生重中微子和通过希格斯$h \to ΔΔ\to 4N$衰变成对产生三重态。后者的特点是三重和四重同号轻子末态，轻子数减少四个单位，没有显著的背景。在这两种情况下，最多可以存在四个位移顶点，并且它们的位移可以用作区分变量。在大型强子对撞机的背景，包括喷气假率，估计和由此产生的灵敏度的左，右打破规模远远超过10 TeV。此外，还对次主导辐射模：$γγ$、$Z γ$和轻子味违反辐射模进行了综述。最后，对未来$e^+ e^-$对撞机上的$Δ$信号进行了展望。
2017-03-20 hep-ex hep-ph
Dirac vs Majorana gauginos at a 100 TeV collider
我们比较了在未来的100 TeV质子质子对撞机观测理论与马约拉纳或狄拉克gauginos的前景。计算预期的发现和排斥区域，我们发现，重胶子质量的夸克发现达到显着减少狄拉克胶子模型相对于马约拉纳的情况下。然而，如果夸克和胶子的质量很接近，那么在两种情况下的范围是相似的。我们还考虑了在这样的对撞机观察到的理论的电弱微调，以及现有的约束的影响，从味和CP违反可观的。马约拉纳胶子被微调到不到万分之一的模型通常可以被发现或排除，而狄拉克模型的微调是千分之一，可以被探测。Majorana模型的味结构是高度约束的，如果他们有可观察的平方，而O（1）破坏是可能的，在可访问的狄拉克模型。在这两种情况下，新的CP破坏源都必须得到严格抑制。未来的对撞机搜索也可以提供关于可能的暗物质候选者的重要信息。我们研究了间接和直接检测搜索的关系，并发现，如果暗物质是一个中性伴子，100 TeV的对撞机可以探测可行的暗物质候选人在大类的狄拉克和马约拉纳模型。
2016-06-22 hep-ph
Parton densities from DIS and hadron colliders to LHC: WG summary
本文总结了DIS2010研讨会上“从DIS和强子对撞机到LHC的部分子密度”工作组的最新实验和理论结果。
2010-09-29 hep-ex hep-ph
CP violation in lepton-number-conserving processes through heavy Majorana neutrinos at future lepton colliders
本文研究未来轻子对撞机上通过重马约拉纳中微子的轻子数守恒过程中的CP破坏，指出其新观测可为超出标准模型的新物理提供证据。
2023-11-26 hep-ph
Final taus and initial state polarization signatures from effective interactions of Majorana neutrinos at future $e^{+}e^{-}$ colliders
我们研究了未来的$e^{+}e^{-}$对撞机在轻子数违反通道$e^{+}e^{-}\rightarrow l^{+} l^{+}+ 4 jets$中解开不同的新物理对产生重无菌Majorana中微子的贡献的可能性，用$l=e, μ, τ$。这是完成调查的最终反τ极化尾迹和初始光束偏振信号的有效运营商的依赖性与不同的狄拉克-洛伦兹结构有助于马约拉纳中微子的生产和衰变，参数化新的物理从更高的能量尺度。我们发现这两种分析可以很好地解开可能的矢量和标量运营商的贡献。
2019-03-23 hep-ph
Discriminating among the theoretical origins of new heavy Majorana neutrinos at the CERN LHC
本文研究了在LHC能区区分新的重Majorana中微子模型的可能性。当新的重Majorana中微子存在时，非零质量标准中微子的实验证实和轻子数破坏的理论可能性找到了一个自然的解释。这些新的中微子出现在具有新右手单线态的模型中，出现在某些大统一理论和左右对称模型的新双线态中。人们期待着在欧洲核子研究中心的高能强子对撞机（LHC）上发现新粒子的信号。我们提出的签名和分布，可以表明这些新粒子的理论起源。计算了重Majorana中微子的单个产生和对产生，并讨论了模型依赖性。末态的同号双轻子为重中微子的马约拉纳性质提供了明确的信号，因为存在轻子数破坏。重马约拉纳中微子的质量界限允许模型歧视估计为三个不同的LHC光度。
2007-03-08 hep-ph
New physics with boosted single top production at the LHC and future colliders
我们解决了在高亮度LHC（HL-LHC）和未来可能的强子对撞机：高能LHC（HE-LHC）和未来的圆形对撞机（FCC）的测量与提升单顶最终状态的潜力。作为新的物理例子来评估的潜力，我们考虑寻找$tbW$异常耦合和弱耦合$W'$玻色子。FCC将使HL-LHC对异常耦合的灵敏度提高两倍。对于$W'$玻色子，FCC对质量范围为2-4 TeV的比HL-LHC小$2-5$倍的$W'$耦合敏感，并且在标准模型类耦合的情况下对质量高达30 TeV的$W'$耦合敏感。
2019-12-26 hep-ex hep-ph
Aspects of Higgs physics and physics beyond the Standard Model at LHC and e+e- linear colliders
综述了在LHC和TeV e+e-线性对撞机上寻找Higgs粒子和测试其性质的最新进展。超对称粒子的发现限制在大型强子对撞机和探索的准确性，在超引力模型的背景下，可以确定在高光度线性对撞机的基本超对称参数。最后，给出了LHC左右对称模型中规范玻色子的新发现极限。
1998-09-22 hep-ex hep-ph
Signatures of Dirac and Majorana Sterile Neutrinos in Trilepton Events at the LHC
质量低于$M_W$的重无菌中微子可以通过$W^\pm \to e^\pm e^\pm μ^\mp ν$和$μ^\pm μ^\pm e^\mp ν$的纯轻子$W$衰变在14 TeV的LHC上诱发三轻子事件，其中重中微子将处于其质量壳层上的中间态。本研究使用切割计数法（CC）和多变量分析法（MVA）来寻找重中微子的发现极限和排除极限。我们还表明，它是可以区分狄拉克和马约拉纳重中微子，即使轻子数守恒不能直接测试，由于不可观测的最终状态中微子。这种歧视是通过利用一组不同的马约拉纳与狄拉克的情况下，运动学观测。我们发现，MVA方法可以大大提高发现和鉴别限相比，CC方法。对于一个14 TeV的$pp$对撞机，积分光度为3000 ${\rm fb}^{-1}$，如果是重-轻中微子混合$|U_{Ne}|^2 \sim |U_{Nμ}|^2 \sim 10^{-6}$，则可以发现具有5个$σ$显著性的无菌中微子，而如果是$|U_{Ne}|^2 \sim |U_{Nμ}|^2 \sim 10^{-5}$，则可以区分Majorana和Dirac类型，甚至如果其中一个混合元素比另一个小至少一个数量级，则可以区分$|U_{N\ell}|^2\sim 10^{-6}$。
2017-10-30 hep-ex hep-ph
A quantitative study on helicity inversion in Majorana neutrino decays at the LHC
我们报告了一个分析和数值研究的影响，螺旋度反演在LHC过程中，不守恒轻子数$(L)$。作为一个案例研究，我们集中在现象学I型跷跷板模型中的Majorana中微子$(N)$通过在壳层和离壳层$W$玻色子的产生和衰变。使用Monte Carlo事件发生器\texttt{MadGraph5\_aMC@NLO}与\texttt{HeavyN}模型库结合，我们执行精确的矩阵元素（ME）的计算没有窄宽度近似。尽管螺旋反转出现明确的ME，我们报告的螺旋抑制$L$违反对撞机观测的$1\to4$和$2\to4$过程中，占主导地位的共振$N$生产。我们把这种不协调归因于4-动量和平方4-动量在ME和平方ME中的不同标度，当$N$在小宽度极限中在壳层上时，在后者中发生精确的抵消。在离壳机制中，可以出现$L$破坏的完全抑制/增强。其他中微子质量模型的影响进行了讨论。
2021-01-20 hep-ex hep-ph
Ultraheavy particles at the LHC or a next-generation collider?
如果当前宇宙的有效宇宙学常数$Λ$是由于早期宇宙中的物理过程在略高于电弱能量标度的温度下运行，那么可能存在具有多个$\text{TeV}$质量的新粒子。这些超重粒子可能（也可能不会）出现在大型强子对撞机（LHC）或下一代质子-质子对撞机上。如果他们这样做，他们可能会提供新的见解，早期宇宙和基础物理学。
2015-08-31 hep-ex hep-ph
Majorana Neutrinos in Same-Sign $W^\pm W^\pm$ Scattering at the LHC: Breaking the TeV Barrier
我们重新审视的敏感性，非共振，重马约拉纳中微子$N$在相同的符号$W^\pm W^\pm$散射在$\sqrt{s}=13$ TeV大型强子对撞机和其高光度升级。作为一个基准的情况下，我们的工作在现象学I型跷跷板模型的背景下，依赖于一个模拟到下一个领先的顺序在QCD与部分子淋浴匹配。在广泛研究了$pp\toμ^\pmμ^\pm j j$过程的振幅和微分能级的现象学之后，我们设计了一个简单的对撞机分析，具有显著的信号背景分离能力。在95%的置信水平下，我们发现对于$\mathcal{L}=300$ fb $^{-1}~(3$ ab $^{-1})$的$m_N = 1-10~{\rm TeV}$，平方μ子-重中微子混合元$\vert V_{μN} \vert^{2}$可以探测到约$0.06-0.3 ~ (0.03-0.1)$.对于较重质量的$m_N = 20~{\rm TeV}$，我们报告了$\vert V_{μN} \vert^{2}\gtrsim 0.5~(0.3)$的灵敏度。$W^\pm W^\pm$散射通道可以极大地扩展当前大型强子对撞机搜索重马约拉纳中微子所覆盖的质量范围，特别是在几百GeV以上增加了宝贵的灵敏度。我们评论的分析可以改进的领域，以及对其他测试的中微子质量模型的适用性。
2021-03-10 hep-ex hep-ph
Effects of heavy Majorana neutrinos at lepton-proton colliders
讨论了在现有$ep$对撞机HERA和未来对撞机条件下探测过程$e^+p\to\barν_e\ell^+\ell'^+X$和$ν_ep\to e\ell^+\ell'^+X$（$\ell,\ell'=e,μ,τ$）的前景。这些高能过程被认为是由重马约拉纳中微子（HMN）的交换介导的。我们考虑HMN质谱的两种简单情况：有效单线态（$m_1\ll m_2<m_3...$）和有效双线态（$m_1<m_2\ll m_3...$）。对于后一种情况，截面包括关于CP违反相位的信息。
2005-12-01 hep-ph
Majorana Dark Matter with a Coloured Mediator: Collider vs Direct and Indirect Searches
我们调查的签名在大型强子对撞机的一个极小模型，其中的暗物质粒子是一个马约拉纳费米子耦合到标准模型通过一个或几个有色介质。我们强调的重要性，通过交换的t通道中的暗物质粒子的彩色标量的生产通道，并执行专门的分析搜索喷气机和丢失的能量，这个模型。我们发现，碰撞机的约束是非常有竞争力的直接检测相比，甚至可以在很宽的参数范围内相当强。我们还讨论了互补性与搜索的光谱特征在伽马射线望远镜和评论的可能性，几个有色介质，这是进一步限制的味道观测。
2014-03-18 hep-ph
Jet substructure shedding light on heavy Majorana neutrinos at the LHC
微小中微子质量和味道混合的存在可以在各种跷跷板模型中自然地解释，其中许多模型通常具有额外的马约拉纳型SM规范单线态右手中微子（$N$）。如果它们在电弱尺度附近，并且与轻活性中微子有相当大的混合，它们可以在高能对撞机中产生，例如大型强子对撞机（LHC）。一个特征信号是相同符号的轻子对，违反轻子数，以及光喷流-- $pp\to N\ell^{\pm}, \; N\to\ell^{\pm}W^{\mp}, \; W^{\mp}\to jj$。我们提出了一个新的搜索策略，利用射流子结构技术，观察到一个沉重的右手中微子质量$M_N$远高于$M_{W^\pm}$，两个喷流出来的助推$W^\pm$可以被解释为一个单一的脂肪喷流（$J$）。因此，区分信号拓扑将是$\ell^{\pm}\ell^{\pm} J$。对不同的信号区域进行全面的研究，并进行完整的背景分析，结合检测器级模拟，我们计算统计显著性限值。我们发现对于质量范围为$300$ GeV $\leq M_N \leq 800$ GeV和不同轻重中微子混合$|V_{μN}|^{2}$的重中微子都能有效地探测到。在13 TeV的LHC与3000 $\mathrm{fb}^{-1}$的综合光度可以胜任探索混合角远低于目前的LHC的限制，而且超过了从电弱精度数据的界限。
2018-02-09 hep-ex hep-ph
Type-II see-saw: searching the LHC elusive low-mass triplet-like Higgses at $e^-e^+$ colliders
虽然高达几百GeV质量的三重态希格斯玻色子已经被排除在LHC搜索的模型参数空间的广阔区域之外，但引人注目的是，这个参数空间中有一个区域超出了现有LHC搜索的范围，并且LHC数据仍然允许轻至200 GeV甚至更轻的双/单电荷和中性希格斯玻色子。我们研究了几种搜索策略，针对不同的部分，这LHC难以捉摸的参数空间在两种配置的$e^-e^+$对撞机- 500 GeV和1 TeV的质量中心的能量。我们发现，这个参数空间的一个巨大的区域可以探测与早期$e^-e^+$对撞机的数据5 $σ$发现。
2022-05-30 hep-ex hep-ph
Charged Higgs Boson Effects in the Production and Decay of a Heavy Majorana Neutrino at the LHC
我们考虑了重Majorana中微子（N）和带电希格斯玻色子玻色子（H+）之间的一种新的相互作用，并表明它对LHC中同号双轻子的轻子数破坏（LNV）信号有着重要的影响.先前在LHC上考虑的重Majorana中微子的LNV信号pp -> l+ N -> l+ l+ W-可能被pp -> l+ N -> l+ l+ H-压倒。随着随后的衰变H- -> b t（bar）或H- -> W- H^0，重马约拉纳中微子的产生导致了l+ l+ b b（bar）+ 2喷流的壮观事件。我们还探讨了m_N < m_{H+}的情况，其中衰变H+ -> 1 + N可以成为LHC的主要N-产生机制。特别地，我们证明了gb-> tH-，t-bW+和H-> l-N-> l-l- W+的过程可能导致另一种类型的l-l- b + 4喷流的壮观事件。
2008-03-19 hep-ph
Probing new electroweak states via precision measurements at the LHC and future colliders
几个新的物理场景，例如由暗物质激发的，具有新的弱电带电状态，其中多重态中最轻的粒子是稳定和中性的。在这种情况下，在大型强子对撞机上直接进行研究是非常困难的，而在强子对撞机和轻子对撞机上进行的电弱精密测试提供了间接探测这些状态的可能性。在这项工作中，我们通过修改中性和带电的Drell-Yan过程，评估了LHC的高光度阶段对新的电弱多重态的敏感性，并比较了目前正在考虑的未来强子和轻子对撞机的范围。
2018-12-27 hep-ex hep-ph
Probing the Majorana Nature in Radiative Neutrino mass models with the same-sign dilepton final states at future colliders
标准模型（SM）中的中微子被认为是无质量的，这与中微子振荡数据的证据相矛盾。这些实验证实至少有两个SM中微子具有非零质量，并且个别轻子数被破坏。这是超越SM的新物理学的有力证据，应该负责为中微子产生非零质量。在这项工作中，我们研究了扩展的SM的中微子辐射产生在三圈的对撞机现象。我们证明了在轻子对撞机（如FCC-ee和ILC）上产生的同号双轻子可以用来探测这类模型中中微子的Majorana性质。
2019-06-07 hep-ph
$Z$-boson decays into an invisible dark photon at the LHC, HL-LHC and future lepton colliders
研究了高能碰撞中$Z$矢量玻色子衰变为光子和无质量暗光子的过程。光子可以被用作事件的触发器，而暗光子被间接地检测为事件终态中的丢失动量。我们研究了在LHC、HL-LHC和未来的轻子对撞机上寻找这种暗光子的可能性，并比较了各自的灵敏度。正如预期的那样，最好的结果是在$Z$质量，FCC-ee和CEPC运行的轻子对撞机，最终灵敏度为$O(10^{-11})$阶的分支比。我们还讨论了如何利用轻子碰撞事件的光子角分布来区分暗光子和赝标量态（如轴子）。
2020-06-29 hep-ex hep-ph
Search for heavy Majorana neutrinos at electron-proton colliders
我们发展了在未来的电子-质子对撞机上通过轻子数破坏信号过程$p\, e^- \to μ^+ jjj$寻找重Majorana中微子的策略。信号和主导标准模型背景事件是用快速探测器模拟产生的。我们应用预选标准，并执行基于机器学习的多变量分析，以拒绝背景。代表性的运动学观测量的分布信号和背景的过程和影响的最终限制进行多变量分析时，通过输入两个不同的观测值进行比较。2-和5- $σ$的混合参数$|V_{\ell N}|^2$的限制预测的重中微子质量$m_N$在10 $-$ 1000 GeV的范围内。在电子束能量为60 GeV，质子束能量为7（50）TeV，积分亮度为1（3）ab $^{-1}$的LHeC（FCC-eh）中，在2- $σ$能级上，对于$\mathcal{O}(100)$附近的$m_N$，混合参数$|V_{\ell N}|^2$可以被限制在$\sim 3.0~(1.0) \times 10^{-6}$以下.该极限比目前在大型强子对撞机上对$m_N$在30 GeV以上的实验极限强得多。对正电子信号终态和长寿命重中微子的影响也作了检验和评论。
2022-07-22 hep-ex hep-ph
Heavy Majorana Neutrino Production at e- gamma Colliders
我们研究了电子-伽马对撞机上的重马约拉纳中微子的特征。由于这些粒子违反轻子数，它们可以引起反应e- gamma -> W-W- e+和e- gamma -> W+ mu-mu- nu。标准模型的背景包含了额外的轻中微子，这些中微子可以逃脱检测，并且可以在施加适当的运动学切割后显着减少。本文分析了质心能量sqrt（s）= 0.5- 1 TeV，总积分亮度为100/fb的e-γ对撞机探测质量为mN = 100- 400 GeV的重Majorana中微子的物理势。假设重中微子一次主要与一种轻子味耦合，我们发现，|B_{eN}|>~ 4.6 x 10^{-3}。相反，如果没有观察到信号，这将意味着，|B_{eN}| ~< 2.7 x 10^{-3}，|B_{μN}|在90%置信水平下~< 0.05。
2005-09-21 hep-ph
Kaluza-Klein/$Z'$ Differentiation at the LHC and Linear Collider
我们探讨的能力，大型强子对撞机和线性对撞机（LC）区分卡鲁扎-克莱因（KK）激发的生产从一个普通的$Z'$的理论与TeV尺度的额外维度的背景下。在大型强子对撞机上，这些态直接在Drell-Yan通道中产生，而在LC上，它们的交换效应被间接地感受到，作为$e^+e^-\to f\bar f$等过程中的新接触相互作用。虽然我们证明了LC在KK/ $Z'$分化方面比LHC更有能力，但最简单的LC分析依赖于LHC的共振质量数据作为重要的必要输入。
2003-06-09 hep-ex hep-ph
Vector Boson Fusion Signatures of Superheavy Majorana Neutrinos at Muon Colliders
本研究评估了未来μ子对撞机通过矢量玻色子融合探测超重马约拉纳中微子的能力，证明其可探测质量高达100 TeV、混合角小至0.001的中微子，为下一代对撞机提供动机。
2025-08-14 hep-ph
Supersymmetry at a 28 TeV hadron collider: HE-LHC
在$\sim 125$ GeV处发现希格斯玻色子表明，弱尺度超对称性的尺度比在希格斯玻色子发现之前的时代所感知的要高，并且位于几TeV的区域。这使得超对称性的发现更具挑战性，并主张强子对撞机在$\sqrt s=14$ TeV上超越LHC。欧洲核子研究中心的未来圆形对撞机（FCC）研究正在考虑将100 TeV的对撞机安装在日内瓦湖盆地100公里的隧道中。中国正在考虑的另一个100公里对撞机是超级质子-质子对撞机（SppC）。最近提出的第三种可能性是高能LHC（HE-LHC），它将使用现有的CERN隧道，但通过使用FCC磁铁技术在比高亮度LHC（HL-LHC）更高的亮度下实现28 TeV的质心能量。在这项工作中，我们调查的潜在的HE-LHC的超对称性的发现。研究了一类在希格斯玻色子玻色子质量和暗物质残余密度约束下的超引力统一模型，并与HL-LHC的可能范围进行了比较。提出了一套超越HL-LHC发现潜力但在HE-LHC上可验证的基准。为了比较，我们研究了在HE-LHC上也可以在HL-LHC上验证的模型点。对于这些模型点，发现它们的发现将需要HL-LHC运行5-8年，而相同的参数点可以在几周内发现$\sim 1.5$年在HE-LHC运行在其最佳亮度$2.5\times 10^{35}$ cm $^{-2}$ s $^{-1}$。分析表明，HE-LHC的可能性应该认真追求，因为它将显着增加发…
2018-06-19 hep-ex hep-ph
Double Higgs production at the 14 TeV LHC and the 100 TeV pp-collider
我们考虑有效的希格斯玻色子耦合，包括CP偶耦合和CP奇耦合，影响希格斯玻色子对的生产在这项研究中。通过分波分析，我们发现即使在100~TeV的$pp$对撞机上，过程$gg\to hh$也是由$s$波分量主导的.利用$s$波运动学，我们提出了一个切割效率函数来模拟对撞机模拟，并得到了在积分亮度为$3000~{\rm fb}^{-1}$的14~TeV LHC和100 TeV $pp$对撞机上测量Higgs有效耦合的可能性。给出了LHC的$2σ$排斥限和100 TeV的$5σ$发现带的解析表达式。
2016-11-28 hep-ex hep-ph
Not-that-heavy Majorana neutrino signals at the LHC
通过研究$pp \rightarrow l_i^{+} l_j^{+} +2~jets$（$l_j\equiv e ,μ$）过程，我们考虑了在大型强子对撞机（LHC）上产生Majorana中微子的可能性。用有效拉格朗日方法计算了Majorana中微子与标准模型粒子的相互作用。质量只有几个$GeV$的Majorana中微子是长寿命的中性粒子，我们利用其可测量的衰变长度：在同号双轻子通道中，我们利用这一事实施加拒绝$SM$背景的削减，并分析对应于最终轻子之间的角度的分布，使用前后不对称来研究不同规范不变算子的影响。我们还研究了$pp\rightarrow l_i^+ νγ$过程，这是占主导地位的低$m_N$群众，如果张量单回路产生的新的物理贡献。这个通道可以在大型强子对撞机上借助非指向光子的可观测量和瞬发轻子与光子之间位移的切割来观测。
2017-11-13 hep-ph
Gaugino physics of split supersymmetry spectrum at the LHC and future proton colliders
希格斯玻色子的发现和在LHC的第一次运行中没有发现超伴子都是对热暗物质分裂超对称性的预测。我们讨论了在强子超级对撞机上找到胶子需要什么，包括14 TeV质心能量的LHC，以及未来100 TeV和200 TeV的pp对撞机。我们概括的讨论，重新表达的搜索能力，最轻的超伙伴质量比，并将结果应用到其他情况下，如规范调解和海市蜃楼调解。
2013-12-06 hep-ex hep-ph
Signatures for Majorana neutrinos in $e^- γ$ collider
研究了在$e^- γ$对撞机上探测不同质心能量的Majorana中微子的可能性。我们研究了$W^- W^- l_j^{+}(l_j^+\equiv e^+ ,μ^+ ,τ^+)$末态，由于轻子数破坏，这是一个明显的中间Majorana中微子贡献的签名。如果重中微子是狄拉克粒子，这种信号（末态轻子具有与初始轻子相反的电荷）是不可能的。在我们的计算中，我们利用螺旋度理论得到了振幅的解析表达式，并考虑了中间中微子既可以是在壳层的，也可以是离壳层的。最后给出了末态轻子的总截面和角分布的结果。我们还包括对作为输入参数的函数的预期事件数的讨论。
2001-05-16 hep-ph
