综述了在对撞机上寻找类轴子粒子（ALP）的现状和前景，主要集中在欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机上。在大型强子对撞机上，通过寻找二光子、三光子和四光子终态中的新$a\toγγ$共振，已经对质量超过几个GeV的耦合到光子以及Z玻色子或希格斯玻色子的ALP进行了限制。分析了质子-质子和铅-铅碰撞中的包容和排斥双光子pp，PbPb $\to a \to γγ(+X)$，以及奇异Z和Higgs玻色子衰变pp $\to \mathrm{Z},\mathrm{H}\to aγ\to 3γ$和pp $\to \mathrm{H}\to aa \to 4γ$.排他搜索PbPb碰撞提供了最好的排除限制ALP群众$m_a\approx 5-$ 100 GeV，而其他渠道是最有竞争力的$m_a\approx 100$ GeV $-$ 2.6 TeV。在95%的置信水平下，排除了高达$\sim$ 100 nb的集成ALP生产截面，对应于在宽质量范围内对低至$g_{aγ}\approx$ 0.05 TeV $^{-1}$的轴子-光子耦合的约束。预计在未来十年，在LHC接近$g_{aγ}\approx 10^{-3}$ TeV $^{-1}$时，$-$ 100的这些限制将比$m_a\approx 1$ GeV $-$ 5 TeV提高10倍。
英文摘要：
The current status and future prospects of searches for axion-like particles (ALPs) at colliders, mostly focused on the CERN LHC, are summarized. Constraints on ALPs with masses above a few GeV that couple to photons, as well as to Z or Higgs bosons, have been set at the LHC through searches for new $a\toγγ$ resonances in di-, tri-, and four-photon final states. Inclusive and exclusive diphotons in proton-proton and lead-lead collisions, pp, PbPb $\to a \to γγ(+X)$, as well as exotic Z and Higgs boson decays, pp $\to \mathrm{Z},\mathrm{H}\to aγ\to 3γ$ and pp $\to \mathrm{H}\to aa \to 4γ$, have been analyzed. Exclusive searches in PbPb collisions provide the best exclusion limits for ALP masses $m_a\approx 5-$100 GeV, whereas the other channels are the most competitive ones over $m_a\approx 100$ GeV$-$2.6 TeV. Integrated ALP production cross sections up to $\sim$100 nb are excluded at 95% confidence level, corresponding to constraints on axion-photon couplings down to $g_{aγ}\approx$ 0.05 TeV$^{-1}$, over broad mass ranges. Factors of 10$-$100 improvements in these limits are expected at the LHC approaching $g_{aγ}\approx 10^{-3}$ TeV$^{-1}$ over $m_a\approx 1$ GeV$-$5 TeV in the next decade.
Bridging the divide: axion searches and axino phenomenology at colliders
University of Chicago（芝加哥大学）；Enrico Fermi Institute, University of Chicago（恩里科·费米研究所，芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（卡弗里宇宙物理学研究所，芝加哥大学）；Leinweber Institute for Theoretical Physics, University of Chicago（莱因韦伯理论物理研究所，芝加哥大学）；Kavli Institute for Physics and Mathematics of the Universe (WPI)（宇宙物理与数学卡弗里研究所（WPI））；The University of Tokyo Institutes for Advanced Study（东京大学高等研究院）；The University of Tokyo（东京大学）
Single-Point Search for eV-scale Axion-like particles with Variable-Angle Three-Beam Stimulated Resonant Photon Collider
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University（广岛大学先进理工学研究科）；International Center for Quantum-field Measurement Systems for Studies of the Universe and Particles (QUP), KEK（高能加速器研究机构宇宙与粒子研究量子场测量系统国际中心）；Institute for Chemical Research, Kyoto University（京都大学化学研究所）；Research Institute of Science and Technology, Tokai University（东海大学科学技术研究院）
Non-Resonant Searches for Axion-Like Particles at the LHC
我们提出了一个新的碰撞探测器的轴子样粒子（ALP），更一般的伪戈德斯通玻色子：非共振搜索，利用其与标准模型粒子的相互作用的衍生性质。ALP可以作为离壳介体参与LHC等对撞机上$2 \to 2$散射过程的$s$通道。我们通过使用Run 2 CMS公共数据推导ALP耦合到规范玻色子的新限制来增强这种新型搜索的能力，通过过程$p p \to Z Z$，$p p \to γγ$和$p p \to j j$，探测ALP参数空间中以前未探索的区域。此外，我们提出了未来的非共振搜索涉及ALP耦合到其他电弱玻色子和/或希格斯粒子。
Production of axionlike particles in $PbPb$ collisions at the LHC, HE -- LHC and FCC: A phenomenological analysis
考虑到大型强子对撞机（LHC）下一轮运行的能量以及未来高能LHC（HE-LHC）和未来圆形对撞机（FCC）的能量，研究了超周边$PbPb$碰撞（UPHIC）中类轴子粒子（ALP）的产生.假设四种不同的组合ALP质量和耦合和典型的排他性削减中央和前向检测器，我们估计的横截面和不变的质量，快度，横向动量和{共面}分布与双光子的最终状态中产生的$γγ\rightarrow a \rightarrow γγ$子过程。对背景进行了详细的分析。我们表明，背景可以大大减少排他性削减和前向检测器，作为LHCb，是理想的探测小质量的ALP。最后，我们的结果表明，未来的实验分析的双光子末态在UPHIC可以探测类轴子粒子的存在和性质。
Cornering MeV-GeV Axions and Dark Photons with LDMX
SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Department of Physics, Stanford University（斯坦福大学物理系）；Leinweber Institute for Theoretical Physics（莱因韦伯理论物理研究所）
Search for sub-eV axion-like particles in a stimulated resonant photon-photon collider with two laser beams based on a novel method to discriminate pressure-independent components
