Search for Sterile Neutrinos in the Muon Neutrino Disappearance Mode at FNAL
NESSIE合作组织已经建立了一个结论性的实验，以澄清在短基线处的{ \em μ子-中微子消失}测量，以便对超过三个标准中微子的模型进行严格的限制。为此目的，通过考虑在两个地点（近地点和远地点）使用磁谱仪，对目前用于短基线实验的FNAL助推中微子束进行了仔细评估。的检测器的位置进行了研究，连同可实现的性能的两个OPERA-样光谱仪。这项研究受到现有硬件的可用性和与FNAL正在进行的多站点液体氩探测器项目兼容的时间表的限制。确定的物理情况和对助推器中微子束的拟议实验将明确澄清在eV质量尺度上$ν_μ$消失和$ν_e$出现/消失之间存在的张力。在中微子振荡的背景下，测量$ν_μ$的消失是一个强大的和快速的方法，无论是拒绝或发现新的中微子状态在eV的质量尺度。我们讨论了一个实验方案，能够扩展一个以上的数量级（中微子消失）和几乎一个数量级（反中微子消失）的标准和无菌中微子之间的混合角的灵敏度目前的范围。这些扩展比迄今提出的任何其他提案所实现的扩展都要大。
2017-02-02 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Prospects for the measurement of muon-neutrino disappearance at the FNAL-Booster
中微子物理学作为一种可能的信息来源，正受到越来越多的关注，以解决标准模型之外的新物理学这一长期存在的问题。最近在标准混合振荡情况下对混合角$θ_{13}$的测量鼓励我们去追求轻子CP破坏和绝对中微子质量的仍然缺失的结果。然而，令人困惑的测量存在，值得一个详尽的评价。NESSIE合作已经建立，以进行结论性的实验，以澄清在小$L/E$的μ子中微子消失测量，这将能够严格限制超过三个标准中微子的模型，甚至首次稳健地测量一种新的中微子振荡的存在。为此目的，使用目前的FNAL助推器中微子束的短基线实验进行了仔细的评估。这项建议是指在两个不同的地点使用磁分光计，近和远。他们的立场已被广泛研究，连同可能的性能，两个歌剧般的光谱仪。该提案受到现有硬件可用性和与CERN项目兼容的新的更高性能中微子束的时间表的限制，这将很好地扩展助推器可实现的物理结果。可能的FNAL实验将允许澄清当前$ν_μ$消失张力与$ν_e$出现和消失在eV质量尺度。相反，一个新的欧洲核子研究中心的中微子束将允许在参数空间中的进一步跨度，以及系统学的精确控制，更相关的是，通过升级目前正在研发研究的探测器的光谱仪来测量反中微子部分。
2014-04-09 hep-ex hep-ph physics.ins-det
GUT-scale constrained SUSY in light of E989 muon g-2 measurement
新的μ子$g-2$的FNAL结果与BNL结果相结合，显示出与SM的4.2 $σ$偏差。我们利用μ子$g-2$的新数据重新审视了几个大统一尺度的约束超对称模型，这些约束来自LHC搜索、暗物质探测、味数据和电弱真空稳定性。我们首先证明了μ子$g-2$和其他实验测量CMSSM/mSUGRA之间的张力。然后讨论了可能的方法来缓解这种紧张局势，并显示μ子$g-2$在pMSSM在相关的实验约束下，我们调查了几个扩展的CMSSM/mSUGRA与不同类型的通用边界条件在大统一尺度。最后，我们简要地讨论了其他流行的超对称破缺机制中的μ子$g-2$，即GMSB和AMSB机制及其扩展。
2021-07-23 hep-ph
The anomalous magnetic moment of the muon: status and perspectives
University of Washington（华盛顿大学）；University of Bern（伯尔尼大学）
研究muon异常磁矩的现状与未来，探讨如何通过提升标准模型预测精度以超越124 ppb的实验精度。
2026-09-23 hep-ex hep-lat hep-ph
Study muon g-2 at two-loop level in the $U(1)_X$SSM
费米国家加速器实验室（FNAL）的工作人员报道了μ介子g-2的最新实验数据。结合之前布鲁克海文国家实验室（BNL）E821的结果，与标准模型预测的偏差约为4.2 $σ$。它增强了我们对新物理学的信心。$U(1)_X$ SSM是最小超对称标准模型的U（1）推广，我们从单圈图和一些有重要贡献的双圈图出发，研究了μ子反常磁偶极矩的电弱修正。这些双环图包括Barr-Zee型、彩虹型和菱形。在这些双圈图中的虚超对称粒子是电荷伴子、标量中微子、中性伴子、标量轻子，它们被认为不是很重，不能作较大的修正。得到了诱导μ子反常磁偶极矩的六维算符的Wilson系数。数值结果可达到$25\times 10^{-10}$甚至更大。
2022-01-10 hep-ph
Low energy SUSY confronted with new measurements of W-boson mass and muon g-2
CDF II对$W$ -玻色子质量的新测量显示出与标准模型（SM）预测的7 $σ$偏差，而最近FNAL对μ子$g-2$的测量显示出与SM的4.2 $σ$偏差（结合BNL结果）。它们都强烈地表明了超越SM的新物理学。在这项工作中，我们研究的含义，这两个测量低能超对称性。通过对最小超对称标准模型（MSSM）参数空间的深入研究，我们发现在当前对撞机和暗物质探测实验条件所允许的参数空间内，考虑到理论的不确定性，MSSM可以同时解释$2σ$能级边缘的两种测量结果.有利的参数空间，其特征在于由bino，wino和stau之间的压缩频谱，停止约为1 TeV，可能会涵盖在不久的将来的LHC搜索。
2022-06-13 hep-ph
The explanation of unexpected temperature dependence of the muon catalysis in solid deuterium
结果表明，由于$dμ$ -原子在足够低的温度下在晶格中散射的非弹性截面很小，从超精细结构的上态$dμ(F=3/2)$开始的$ddμ$ -介观分子的形成早于介观原子的热分解.它解释了固体氘中$ddμ$ -中分子形成速率的近似恒定性。
2001-04-30 hep-ph
Unitarity Bounds on the Massive Spin-2 Particle Explanation of Muon $g-2$ Anomaly
由于标准模型预测的μ子磁偶极矩与实验测量的μ子磁偶极矩之间长期存在的差异，我们最近提出用一个新的大质量自旋2场$G$引起的环效应来解释μ子$g-2$异常。在本文中，我们研究了这种情况下的幺正性界限。我们计算了所有可能的初态和末态螺旋度态下，由$G$介导的带电轻子和光子在高能下的两体弹性散射的$s$波投影振幅。通过引入微扰么正性条件，得到了带电轻子- $G$和光子- $G$耦合的解析约束.然后，我们应用我们的结果来约束相关的μ子$g-2$异常的解释参数空间。
2022-08-01 hep-ph
A Minimal Explanation of Flavour Anomalies: B-Meson Decays, Muon Magnetic Moment, and the Cabibbo Angle
在半轻子荷电和中性流B衰变、μ子磁矩和卡比博角的提取中观察到了与标准模型的显著偏离。我们提出，这些偏差指向一个新的物理效应的相干模式引起的两个标量介质，一个leptoquark $S_1$和一个带电的单线态$ϕ^+$。虽然$S_1$可以提供充电电流$B$ -衰变和μ子磁矩的解决方案，并且$ϕ^+$可以独立地适应卡比博角异常，但它们的单回路水平协同作用也可以解决中性电流$B$ -衰变。这个框架提供了最低限度的解释，上述异常，而与所有其他现象学的限制。
2021-06-01 hep-ph
Refining constraints from Borexino measurements on a light $Z'$-boson coupled to $L_μ$-$L_τ$ current
FNAL最近对$(g-2)_μ$ μ子异常的确认为μ子部门可能存在超越标准模型的新物理提供了强有力的证据。因此，它是值得重新审视现有的实验模型的限制，提出理论上一致的解释异常。在这项工作中，我们指出，占太阳中微子的波包（质量状态）之间的相干性的损失是重要的设置限制任何模型与新的味道敏感的耦合在中微子部门。考虑到这种影响，并考虑更准确地从BOREXINO测量的$^7$ Be太阳中微子相互作用率的实验约束，我们修正了以前放置在耦合的光$Z'$ $L_μ$ - $L_τ$电流的μ子$(g-2)_μ$相关的参数空间的限制。
2021-10-21 hep-ph
Explanation of electron and muon g-2 anomalies in the MSSM
μ子和电子的反常磁矩的实验值与标准模型的预言相差很小，这可能是新物理的一个暗示。这些偏差的大小和符号在电子和μ子之间是不同的和相反的，这使得很难在不引入大的味道破坏效应的情况下在一致的模型中解释这两种异常。结果表明，它们可以同时解释在最小超对称标准模型（MSSM）的电子和μ子部门之间的不同安排的双slepton和chargino sneutrino贡献的大小。MSSM光谱的特点是非常轻的电子和类似于维诺的电荷子，而它们可以逃避LHC的限制，由于简并光谱。
2019-09-20 hep-ph
Hadronic Uncertainties versus New Physics for the $W$ boson Mass and Muon $g-2$ Anomalies
现在有两个单独的测量精确的观测量，在标准模型中有重大的异常：最近的CDF测量$W$质量显示$7σ$偏差，FNAL的μ子$g-2$实验证实了一个长期存在的异常，这意味着$4.2 σ$偏差。对这些异常的新物理解释的怀疑可能源于共同强子贡献的不确定性。我们表明，这两个异常拉强子的贡献在相反的方向进行电弱配合，其中强子的贡献被允许浮动。拟合表明，包括$g - 2$测量值会使CDF测量值的张力减小，相反，缓解CDF张力的调整会使$g-2$张力恶化，超过$5 σ$。这意味着，如果我们采用CDF $W$质量测量，无论SM强子贡献的大小如何，在$W$质量或μ子$g-2$中的新物理都是不可避免的。最后，我们证明了标准模型的混合标量细夸克扩展可以同时解释这两种异常。
2023-02-08 hep-ph
Hadronic light-by-light contribution to the muon g-2
在手征微扰理论的框架下，以最轻的共振多重态为动力场（R $χ$ T），计算了强子逐光（LbL）对μ子反常磁矩$a_μ$的贡献.由于J-Parc和FNAL未来的项目将减少这种可观测的不确定性，因此必须对这种强子贡献进行更准确的预测。因此，我们计算了赝标跃迁形状因子，并提出了测量$e^+e^-\toμ^+μ^-π^0$截面和双μ子不变质谱来更精确地确定其参数。然后，我们评估了π交换对$a_μ$的贡献，得到了$(6.66\pm0.21)\cdot10^{-10}$。通过比较π交换贡献和π极近似与相应的跃迁形状因子（$π$ TFF），我们发现后者低估了完整的$π$ TFF（15-20）%.然后，我们得到了$η^({}'^)$ TFF，得到了$(10.47\pm0.54)\cdot10^{-10}$的最轻赝标交换的总贡献，与以前的结果一致，误差较小。
2016-12-10 hep-ph
Simulation Based Inference for Efficient Theory Space Sampling: an Application to Supersymmetric Explanations of the Anomalous Muon (g-2)
为了最小化样本模型评估的数量，我们提出并研究了利用（顺序）版本的似然证据比神经estimation.We应用我们的算法的超对称解释的异常μ子磁偶极矩的背景下，标准模型的现象学最小超对称扩展，并恢复非平凡的模型在实验约束的理论空间。最后，我们总结了这些算法在未来研究中的进一步潜在可能的用途。
2022-12-03 hep-ph
Explanations for anomalies of muon anomalous magnetic dipole moment, $b\to s μ\barμ$ and radiative neutrino masses in a leptoquark model
根据最近的实验报道，我们提出了一个能同时解释μ子反常磁偶极矩和$b\to s μ\barμ$反常现象的轻子模型。在这里，我们满足几个严格的限制，如$μ\to eγ$和介子混合。此外，我们还发现这些细夸克在不引入任何额外对称性的情况下，在单圈水平上产生微小的中微子质量。我们有数值分析，并显示我们的参数空间是如何限制的程度。
2021-08-11 hep-ph
Lorentz invariance violation as an explanation of muon excess in Auger data
俄歇合作观测到的μ子数量高于现有强子相互作用模型的预测。我们用光子扇区中的洛伦兹不变性破坏（LIV）解释了这种μ子过剩现象。作为洛伦兹不变性破坏的结果，光子的色散关系得到了修正，我们用它来计算$π^0$的衰变宽度。在初级能量$10^{9.8}<E(\mbox{GeV})<10^{10.2}$的俄歇数据中，我们发现中性π介子的衰变宽度与其对应的标准模型（SM）相比被抑制了。因此，我们得到了大量的μ子解释所观察到的μ子过剩。我们考虑普朗克抑制的$\mathcal{O}(p^2/M^2_{\tiny \mbox{Pl}})$阶LIV来研究光子扇区，这与当前的边界一致，并且不像$\mathcal{O}(p/M_{\tiny \mbox{Pl}})$阶LIV那样受到严格的约束。
2017-05-16 hep-ph
Challenges for an axion explanation of the muon $g-2$ measurement
μ子$g-2$测量和标准模型预测之间的差异指向了弱尺度附近或以下的新物理。考虑用重轴子（在一般意义上，也称为类轴子粒子）与轻子和光子耦合的环效应来解释这种差异是很诱人的。我们提供了一个更新的分析必要的耦合，包括两个循环的贡献，并发现新的物理运营商指向一个轴子衰变常数的顺序为10秒的GeV。这给这种解释带来了重大问题，因为轴子与轻子和光子的耦合必须在低尺度下产生。我们概述了这种耦合如何产生的一些可能性，并发现这些情况下预测新的带电物质或低于弱标度和新标量可以与希格斯玻色子混合，提出了许多现象学的挑战。这些情况也都预测了对μ子$g-2$本身的额外贡献，使轴子有效理论的最初应用受到质疑。我们的结论是，没有什么理由赞成轴子解释的μ子$g-2$测量相对于其他模型假设新的弱尺度的问题。
2021-05-12 hep-ph
An explanation for the muon and electron $g-2$ anomalies and dark matter
我们提出了一个简单的模型与风味相关的全球$U(1)_\ell$和离散的$\mathbb{Z}_2$对称性来解释测量的μ子和电子，$(g-2)_{μ,e}$的异常磁偶极矩的异常，同时容纳一个暗物质的候选人。引入这些新的对称性不仅是为了避免带电轻子的危险轻子味破坏衰变，而且也是为了确保暗物质的稳定性。我们的模型可以通过包含新的矢量轻子的单圈图实现对μ子和电子$g-2$的反号贡献。在真空稳定性和微扰么正性的约束下，在暗物质直接搜索和相关LHC数据的约束下，我们找到了合适的参数空间来同时解释$(g-2)_{μ,e}$和遗迹密度。在这个参数空间中，希格斯玻色子与μ子的耦合可以从其标准模型值增强高达$\sim 38\%$，这可以在未来的对撞机实验中进行测试。
2020-10-21 hep-ph
Combined explanation of $W$-mass, muon $g-2$, $R_{K^{(*)}}$ and $R_{D^{(*)}}$ anomalies in a singlet-triplet scalar leptoquark model
除了通过各种独立实验在μ子$g-2$、$R_{K^{(*)}}$和$R_{D^{(*)}}$观测值中发现的长期存在的异常之外，CDF协作组还在$W$玻色子质量中发现了另一个重要的异常。这些异常现象可能在基本层面上交织在一起，并有一个单一的新物理学解释。在本文中，我们提出了一个同时解决这些异常与两个标量leptoquark大致相等的质量-一个弱单线态$S_1$和其他弱三线态$S_3$ -通过希格斯门混合。该解决方案只有几个新的耦合和TeV尺度的轻夸克，使解决方案在大型强子对撞机测试。我们把一个下限和上限的leptoquark质量在这个设置从目前的大型强子对撞机的数据和假设，所有新的耦合在微扰限制。
2022-11-18 hep-ph
Leptoquark explanation of $h \to μτ$ and muon $(g-2)$
我们考虑轻子味破坏希格斯衰变，特别是$h \to μτ$，在一个leptoquark模型。我们引入了两个具有$SU(3)_c \times SU(2)_L \times U(1)_Y$量子数的标量轻夸克：$(3,2,7/6)$和$(3,2,1/6)$，它们在可重整化能级上不产生质子衰变.它们可以通过与标准模型希格斯粒子的相互作用而相互混合。当只考虑一个轻子贡献时，来自带电轻子味破坏过程$τ^{-} \to μ^{-} γ$的约束非常强。然而，我们证明了两个leptoquark贡献之间可能存在显著的抵消。我们表明，我们可以解释CMS（ATLAS）过剩$h \to μτ$。我们还表明，μ子$(g-2)$异常也可以容纳。
2016-01-11 hep-ph
The Natural Explanation of the Muon Anomalous Magnetic Moment via the Electroweak Supersymmetry from the GmSUGRA in the MSSM
费米实验室合作组公布了μ子反常磁矩的测量结果。结合BNL实验的结果，我们发现$4.2 σ$与标准模型（SM）有一定的偏差，这强烈地暗示了1 TeV附近的新物理。为了更自然地解释μ子反常磁矩，我们分析了超对称性模型中对应的五个费曼图，指出电弱超对称性是必不可少的.我们在具有广义最小超引力（GmSUGRA）的最小SSM（MSSM）中实现了EWSUSY。我们发现大的可行的参数空间，这是符合目前所有的实验约束。特别是，锂离子超对称粒子（LSP）中性伴子的质量至少可以达到550 GeV。大多数可行的参数空间可以在未来的HL-LHC上探测，而我们确实需要未来的HE-LHC探测一些可行的参数空间。然而，如果R-奇偶性被违反，它仍然可能是挑战。
2021-04-08 hep-ph
An explanation of the muon puzzle of ultrahigh-energy cosmic rays and the role of the Forward Physics Facility for model improvement
我们调查观察到的μ介子赤字的空气簇射模拟相比，超高能宇宙射线（UHECR）的数据。基于ALICE合作组在高能强子碰撞中观测到的奇异产生增强现象，我们认为伴随的$π\leftrightarrow K$交换是通过其对簇射发展的影响来解决μ子异常的关键.我们根据$π\leftrightarrow K$交换概率$F_s$构造了一个玩具模型。我们提出了一个参数化的$F_s$的伪快度，可以容纳的UHECR数据。展望未来，我们探索潜在的战略模型改进使用大量的数据收集的LHC中微子探测器，如FASER $ν$和实验在前进物理设施。我们计算了相应的灵敏度$F_s$，并表明，这些实验将能够探测模型相空间。
2022-03-25 hep-ph
Fermion mass hierarchies from vector-like families with an extended 2HDM and a possible explanation for the electron and muon anomalous magnetic moments
我们研究了一个扩展的2 Higgs二重态模型（2HDM），其中标准模型（SM）的汤川相互作用由于全局$U(1)^\prime$对称性而被禁止，但可能通过与类矢量族的混合而产生.在这个模型中，夸克和轻子的汤川耦合的等级结构产生于第四和第五类矢量族的重质量。在这个模型中，我们考虑各种非标准的贡献，电子和μ子异常磁矩。我们首先考虑$W$交换在一个循环的水平，与$μ\rightarrow e γ$约束一致，并表明，它产生一个可以忽略不计的贡献，电子和μ子异常磁矩。然后，我们考虑希格斯标量交换，连同矢量轻子，在一个循环的水平，并表明它是可能有非标准的贡献，电子和μ子异常磁矩内的$1σ$约束的某些实验。我们提出了一些基准点的μ子和电子异常，连同一些数值扫描这些点，这表明在这种情况下的2HDM的希格斯标量的质量区域。
2022-02-07 hep-ph
Neutrino mass, mixing and muon $g-2$ explanation in $U(1)_{L_μ-L_τ}$ extension of left-right theory
我们考虑规范的$U(1)_{L_μ-L_τ}$扩展的左右对称理论，以同时解释中微子质量，混合和μ子反常磁矩。我们从新的轻规范玻色子$Z_{μτ}$的$U(1)_{L_μ-L_τ}$对称性与μ子的相互作用中得到了相当大的贡献，这些μ子可以单独满足μ子$(g-2)$反常（$Δa_μ$）的当前界限。对$Δa_μ$的其它正贡献来自单电荷规范玻色子$W_L$、$W_R$与重中性费米子的相互作用以及中性CP偶标量与μ子的相互作用。$W_L$与重中微子的相互作用是由反跷跷板机制促进的，该机制允许大的轻重中微子混合，并在我们的模型中解释了中微子质量。质量在几百GeV左右的CP偶标量也可以满足整个当前μ子异常约束。结果表明，该模型对$Δa_μ$的贡献很小，但不可忽略，从而消除了μ子$(g-2)$反常的理论预测与实验结果的全部偏差.我们简要地介绍了对称和非对称的左右对称模型的比较研究的背景下的各种贡献$Δa_μ$。我们还讨论了当左右对称性破缺为标准模型对称性时，标量的不同选择对中微子质量产生的影响。
2020-08-12 hep-ph
MUonE sensitivity to new physics explanations of the muon anomalous magnetic moment
MUonE实验旨在通过弹性μ子-电子散射精确测量强子真空极化对μ子$g-2$的贡献。由于目前的μ子$g-2$异常暗示了与μ子相关的新物理学（NP）的潜在存在，那么问题就出现了：μ子E中强子真空极化的测量是否也会受到相同NP的影响。在这项工作中，我们解决了这个问题，通过调查各种NP解释的μ子$g-2$异常通过矢量或标量介质的味道普遍的，非普遍的，甚至味道违反耦合到电子和μ子。我们推导出相应的MUonE在每种情况下的灵敏度，并发现在MUonE的强子真空极化的测量是不容易受到任何这些NP方案。
2020-05-08 hep-ex hep-ph
Muon $g-2$, dark matter, and neutrino mass explanations in a modular $A_4$ symmetry
本文研究基于模 $A_4$ 对称性的超对称模型，解释μ子反常磁矩并预测中微子参数，通过最小扩展引入暗物质候选者，同时满足暗物质 relic 密度与轻子区约束。
2024-02-20 hep-ph
Muon bundles from extensive air showers
在这次演讲中，我们提出了一个可能的解释，在其专用的宇宙射线运行的欧洲核子研究中心爱丽丝实验最近登记的高μ介子多重性事件的存在。
2016-10-25 hep-ph
Dark Matter in the Singlet Extension of MSSM: Explanation of Pamela and Implication on Higgs Phenomenology
正如Hooper和Tait最近所讨论的那样，在最小超对称标准模型（MSSM）中，由单重态希格斯超场扩展的类单重态暗物质可以完美地解释遗迹密度和帕梅拉的结果，通过索末菲增强的湮灭成为单重态希格斯玻色子（$a$或$h$之后是$h->a a$），$a$足够轻，主要衰变为μ子或电子。在这项工作中，我们分析了这样的暗物质的解释所需的参数空间，也考虑了LEP实验的约束。我们发现，虽然轻的单重态希格斯玻色子有小的混合与希格斯双峰在允许的参数空间，他们的耦合与SM类希格斯玻色子$h_{SM}$（最轻的二重态主导的希格斯玻色子）可以增强的软参数$A_κ$和，为了满足严格的LEP约束，$h_{SM}$往往衰减到单重态希格斯对$aa$或$hh$，而不是$b\bar b$。因此，大型强子对撞机产生的$h_{SM}$将产生多μ子信号，h_{SM} -> aa -> 4 μ子或h_{SM} -> hh -> 4 a -> 8 μ子。
2009-10-18 hep-ph
Explanation of electron and muon $g-2$ anomalies in AMSB
我们建议共同解释的异常介导的超对称性破缺（AMSB）的框架内的电子/μ子$g-2$异常。本文提出并讨论了两个汤川偏转AMSB模型：一个是具有轻子特定相互作用的模型，另一个是具有信使-物质相互作用的模型。这两个模型被发现能够共同解释$2 σ$水平的异常，自然实现的首选参数空间与$μM_1,μM_2<0$和非常沉重的左手晕。
2022-05-30 hep-ex hep-ph
Semi-secretly interacting ALP as an explanation of Fermilab muon $g-2$ measurement
十多年来，μ子反常磁矩测量一直是一个暗示物理学超越标准模型（BSM）的长期反常现象。最近宣布的结果从μ子$g-2$合作，对应于3.3 $σ$偏离标准模型值（4.2 $σ$与以前的测量相结合）正在加强需要新的物理耦合到μ子。在这封信中，我们提出了一个新的方案，其中标准模型（SM）是由类轴子粒子（ALP）和矢量类费米子增强。我们发现，这样的模型承认一个很好的解释最近μ子$g-2$测量通过量子过程具有ALP与μ子和新引入的费米子相互作用。以前提出的解释与ALP利用光子和/或SM费米子的相互作用。因此，在这封信中，我们补充和扩展了这种情况。我们还讨论了对撞机的前景模型，以及ALP是长寿或稳定的暗物质（DM）的候选人的可能性。
2021-07-23 hep-ex hep-ph
Explanation of the Muon g-2 Anomaly with Vectorlike Leptons and its Implications for Higgs Decays
μ子反常磁矩的测量值与标准模型预测值的偏差可以完全用μ子在电弱标度附近与额外的类矢量轻子L和E的混合来解释。这种混合同时对μ子质量有贡献。我们表明，μ介子质量和μ介子g-2的贡献之间的相关性是由质量的中微子起源于双峰L。正相关，同时解释两个测量值，需要这个质量低于200 GeV。希格斯玻色子的衰变率μ子对修改，并在该地区的参数空间，可以解释μ子异常磁矩在一个标准偏差，它的范围从0.5到24倍的标准模型预测。在相同的情况下，$h \to γγ$可以从标准模型预测中提高或降低约50%。μ介子g-2异常的解释和对$h \to γγ$的预测是不相关的，因为它们是由独立的参数控制的。这种情况可以嵌入到一个模型中，该模型具有三个完整的矢量族，其特征是规范耦合统一，足够稳定的质子和希格斯四次耦合一直保持为正，直到大统一尺度。
2013-05-29 hep-ex hep-ph
Explanation for the low flux of high energy astrophysical muon-neutrinos
我们考虑的可能性，一些奇异的中微子属性是负责减少μ子中微子通量在高能量从遥远的中微子源;具体地说，我们认为（i）中微子衰变和（ii）中微子是伪狄拉克粒子。这将为冰立方探测器中缺乏高能量μ子提供一种机制。
2013-04-08 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Atmospheric ν_μDeficit from Decoherence
对于观测到的大气μ介子中微子的不足，最简单的解释是它们已经振荡成τ中微子或不育中微子，其振荡长度为地球直径的数量级。为了证实这一假设，应该排除所有其他可能的解释。我们提出了一个可行的替代假设是，μ子中微子赤字是由味道采样事件，导致损失的连贯性。μ子中微子的相干长度预计约为一个地球直径。我们给出了这种情况下的预测和实验测试。
1998-07-27 hep-ph
Why a NESSiE-like experiment at SBL is needed?
NESSiE实验的目的是在小的L/E下精确测量μ介子-中微子的消失，以严格限制超过三个标准中微子的模型，甚至首次确定一种新的中微子振荡的存在。NESSiE是一个短基线实验，在FNAL-Booster中微子束的两个不同位置上使用磁谱仪。该实验将允许通过跨越标准中微子和无菌中微子之间的混合角的一个数量级，明确地解决μ子-中微子消失结果与eV质量尺度下的出现和消失“异常”的现有张力。我们证明，这个项目构成了最强大的和快速的方式来明确地研究中微子物理在该尺度。
2015-04-22 hep-ex hep-ph
The NESSiE way to searches for sterile neutrinos at FNAL
中微子物理学作为一种可能的信息来源，正受到越来越多的关注，以解决标准模型之外的新物理学这一长期存在的问题。最近在标准混合振荡情况下对混合角$θ_{13}$的测量鼓励我们去追求轻子CP破坏和绝对中微子质量的仍然缺失的结果。然而，令人困惑的测量存在，值得一个详尽的评价。NESSIE合作已经建立，以进行结论性的实验，以澄清在小$L/E$的μ子中微子消失测量，这将能够严格限制超过三个标准中微子的模型，甚至首次稳健地测量一种新的中微子振荡的存在。为此目的，使用目前的FNAL助推器中微子束的短基线实验进行了仔细的评估。它最近的建议是在两个不同的地点使用磁光谱仪，近和远的。他们的立场已被广泛研究，连同可能的性能，两个歌剧般的光谱仪。该提案受到现有硬件的可用性和与正在进行的FNAL多站点液态氩探测器项目兼容的时间表的限制。可能在Booster设置的实验将允许明确澄清当前$ν_μ$消失张力与$ν_{e}$出现和消失的eV质量尺度。
2014-10-15 hep-ex hep-ph physics.ins-det
Testing the 2HDM explanation of the muon g-2 anomaly at the LHC
μ子反常磁矩的测量值与标准模型预测值之间的差异是粒子物理中的重要问题之一。本文考虑一个两Higgs二重态模型（2 HDM），其中额外的Higgs二重态以轻子味破坏（LFV）方式与μ子和τ子耦合，标量的单圈修正对μ子反常磁矩有很大贡献.耦合应该是相当大的，以解释差异，使额外的希格斯玻色子将占主导地位的衰变到$μτ$ LFV模式，这使得模型可以在大型强子对撞机通过多轻子签名测试，即使它们是通过电弱相互作用产生的。本文讨论了LHC中额外希格斯粒子搜索的现状和前景，并介绍了利用多轻子事件重建质量谱的方法。
2019-12-13 hep-ex hep-ph
Combined explanations of $(g-2)_μ$, $(g-2)_e$ and implications for a large muon EDM
我们认为可能的超越标准模型（BSM）的影响，可以容纳长期存在的紧张局势的异常磁矩的μ子，$a_μ=(g-2)_μ/2$，以及新兴的$2.5σ$偏离其电子对应物，$a_e=(g-2)_e/2$。进行EFT分析后，我们认为BSM物理实现以上的电弱尺度，并发现，同时解释与手征增强模型成为可能。然而，这需要μ子和电子BSM扇区的解耦，以避免来自$μ\to eγ$的强约束。特别是，这种去耦意味着没有理由期望μ子电偶极矩（EDM）$d_μ$与电子EDM $d_e$相关，避免了后者的非常严格的限制。虽然$a_μ$支持的$d_μ$的一些参数空间可以在费米实验室和J-PARC的$(g-2)_μ$实验中进行测试，但PSI的专用μ子EDM实验将能够探测该区域的大部分。
2019-05-09 hep-ex hep-ph
The ALP explanation to muon $(g-2)$ and its test at future Tera-$Z$ and Higgs factories
本文提出包含轴子样粒子的模型可解释缪子反常磁矩差异，通过计算至 2-loop 阶的电弱规范玻色子耦合验证其可行性，并指出未来 Tera-Z 和 Higgs 工厂能完全覆盖该模型的参数空间。
2023-05-01 hep-ex hep-ph
Combined explanations of $(g-2)_μ$, $R_{D^{(\ast)}}$, $R_{K^{(\ast)}}$ anomalies in a two-loop radiative neutrino mass model
基于μ子反常磁矩（AMM）中的长期张力和$R_{D^{(\ast)}}$和$R_{K^{(\ast)}}$比值中B物理异常的持续观测，我们构造了一个简单的双圈辐射中微子质量模型，并在此框架内对所有这些明显不相交的现象提出了综合解释.我们提出的模型由两个标量轻夸克组成，一个$SU(2)_L$单线态$S_1\sim (\overline{3},1,1/3)$和一个$SU(2)_L$三线态$S_3\sim (\overline{3},3,1/3)$，分别容纳$R_{D^{(\ast)}}$和$R_{K^{(\ast)}}$反常。由于$S_1$ LQ的存在，μ子接收到对它的$g-2$的手征增强的贡献，这解释了观察到的与标准模型预测的偏差。此外，我们还引入了一个$SU(2)_L$单重标量双夸克$ω\sim (\overline{6},1,2/3)$，它是借助$S_1$和$S_3$ LQ辐射破缺轻子数和产生中微子质量所必需的。我们进行了详细的现象学分析，这种设置，并证明其可行性，通过提供基准点，其中一个合适的中微子振荡数据连同适当的解释的μ子AMM难题和风味异常完成，同时满足所有其他风味违反和对撞机界限。
2020-07-09 hep-ph
The impact of the X17 boson on particle physics anomalies: muon anomalous magnetic moment, Lamb shift, W mass and dark charges
本研究考察X17矢量玻色子对μ子/电子反常磁矩及μ子Lamb位移的解释作用，并依据最新W玻色子质量数据约束其与标准模型U(1)_Y规范玻色子的动力学混合。
2024-10-02 hep-ph
Axion-like particles, lepton-flavor violation and a new explanation of $a_μ$ and $a_e$
具有轻子味破坏耦合的类轴子粒子（ALP）可以在奇异的μ子和τ衰变中探测到。不同实验的灵敏度很大程度上取决于ALP的质量及其与轻子和光子的耦合。对于可以共振产生的ALP，三体衰变如$μ\to 3e$和$τ\to 3μ$的灵敏度超过辐射衰变如$μ\to eγ$和$τ\toμγ$许多数量级。因此，这两种类型的过程的分析是高度互补的。我们讨论了实验上的限制与一个单一的主导轻子味违反耦合的ALP。允许一个或多个这样的耦合提供了定性的新方法来解释与μ子和电子的磁矩有关的异常。
2019-07-31 hep-ph
True muonium: the atom that has it all
基础物理学可以被描述为有一个μ子问题。在过去的十年中，在许多μ子测量（$r_P$，$a_μ$，$H\rightarrowμτ$，$\mathcal{R}_K$，$\mathcal{R}_{D^*}$）中观察到了理论和实验之间的不一致，这需要解释。真正的μ素是μ子及其反粒子的束缚态，它有可能对任何影响μ子扇区的超标准模型物理学施加强有力的约束。为了研究这些效应，理论预测和实验需要100 MHz的精确度。令人惊讶的是，在这个水平上，QCD和电弱修正在真正的μ介子中也变得相关。这里提出的是一个讨论的新特性的真正的μ子从标准模型，潜在的发现方法，在不久的将来的设施，如DIRAC和HPS，其能力，区分各种解决方案的μ子问题。
2015-09-30 hep-ph
Gauged $L_μ- L_τ$ with Large Muon Anomalous Magnetic Moment and the Bimaximal Mixing of Neutrinos
我们认为测量$L_μ- L_τ$作为一个可能的大μ子异常磁矩的解释。然后，我们展示了如何中微子质量的双峰混合可能会在这个框架中获得。我们研究的背景下，目前和未来的高能对撞机实验的相关规范玻色子的新现象。
2001-12-05 hep-ph
The Muon Anomalous Magnetic Moment: A Harbinger For "New Physics"
QED，强子，和电弱标准模型的贡献的μ子异常磁矩，a_mu =（g_mu-2）/2，和他们的理论不确定性进行审查。本文讨论了最近报道的2.6 σ实验与理论偏差a_μ ^{exp}-a_μ ^{SM} = 426（165）× 10^{-11}的关系。可能的解释，由于超对称环效应与m_{SUSY} \simeq 55 sqrt{tan β} GeV，辐射质量机制在1- 2 TeV的规模和其他"新物理“的情况进行了检查。
2001-02-12 hep-ph
Gauged $U(1)_{L_μ-L_τ}$ Symmetry and two-zero Textures of Inverse Neutrino Mass Matrix in light of Muon ($g-2$)
在无反常$U(1)_{L_μ-L_τ}$模型框架下，带电标量场通过自发对称破缺产生质量规范玻色子（$Z_{μτ}$）。$Z_{μτ}$导致μ子反常磁矩的一个环贡献。这些标量场也可能出现在右手中微子质量矩阵的结构中，从而通过与标量场相关的$vevs$将μ子（$g-2$）和低能中微子现象的可能解释联系起来。在本工作中，我们考虑逆中微子质量矩阵（$M_ν^{-1}$）的纹理，其中任何两个元素的质量矩阵是零。在这个例子中，Dirac中微子质量矩阵对角化，右手Majorana中微子质量矩阵的零对应于低能有效中微子质量矩阵的零（在I型跷跷板中）。我们已经实现了两个这样的纹理$M_ν^{-1}$容纳μ子（$g-2$）和低能中微子的现象。成功解释μ介子（$g-2$）的要求，进一步限制了模型允许的参数空间，并导致中微子混合角、$CP$不变量和有效马约拉纳质量（$M_{ee}$）之间存在尖锐的相关性。该模型解释了μ子（$g-2$）的$M_{Z_{μτ}}$在范围（$0.035$ GeV-$0.100$ GeV）和$g_{μτ}\approx\mathcal{O}(10^{-4}$），这是一致的约束来自像CCFR，相干，BABAR，NA62和NA64的实验。
2022-07-18 hep-ph
Can electron and muon $g-2$ anomalies be jointly explained in SUSY?
FNAL+BNL对μ子$g-2$的测量结果是$4.2σ$高于SM预测值，伯克利$^{133}$ Cs对精细结构常数$α_{\rm em}$的测量结果导致了对电子$g-2$的SM预测值，它是$2.4σ$高于实验值。因此，这两个异常的联合解释需要一个积极的贡献μ子$g-2$和电子$g-2$的负贡献，这是相当具有挑战性的。在这项工作中，我们探讨了这种联合解释的可能性，在最小超对称标准模型（MSSM）。假设smuon和selectron软质量之间没有普适性，我们找到了一部分参数空间，在$2σ$水平上进行联合解释，即，$μM_1,μM_2<0$，$m_{L1}, m_{E2}<200$ GeV，$m_{L2}$远大于其它slepton，$|M_1|<125$ GeV和$μ<400$ GeV的软质量。这部分的参数空间可以生存的LHC和LEP的限制，但给出了一个过度丰富的暗物质，如果双类最轻的中性伴子被假定为暗物质的候选者。假设暗物质候选者是一个超级弱相互作用粒子（比如说，在多扇区超对称性破缺的情况下，一个伪戈德斯坦诺，它的质量可以和GeV一样轻，并且是由热冻结的最轻的中性伴子的晚期衰变产生的），暗物质问题就可以避免。因此，我们认为MSSM可以在$2σ$水平上对μ子和电子$g-2$异常给出联合解释（μ子$g-2$异常甚至可以改进为$1σ$）。
2022-03-31 hep-ex hep-ph
Explanation of $B \to K^{(*)} \ell^+ \ell^-$ and muon $g-2$, and implications at the LHC
在$B\to K^* μ^+ μ^-$和μ子$g-2$的角可观测$P'_5$中，观察到超过$3σ$偏离标准模型。为了解决这些异常，我们扩展了标准模型，增加了两个leptoquark。结果发现，双光子希格斯衰变的信号强度可以表现出一个显着的偏离单位，是在数据误差。虽然$\ell_i \to \ell_j γ$对某些耦合提出了严格的限制，但发现$P'_5$和μ子$g-2$的过剩仍然可以解释，并且可以适应于该模型中对$B_s\to μ^+ μ^-$的测量。此外，轻夸克效应也可以解释$R_K = BR(B^+ \to K^+ μ^+μ^-)/BR(B^+ \to K^+ e^+e^-)=0.745^{+0.090}_{-0.074} \pm 0.036$的LHCb测量，它显示了与标准模型预测的$2.6σ$偏差。
2016-11-28 hep-ex hep-ph
Muon g-2 and other observables in models with extended Higgs and matter sectors
我审查可能的解释μ子g-2异常的扩展希格斯粒子和物质部门的模型，专注于扩展的标准模型和两个希格斯偶极子模型与矢量轻子。这些模型的预测，即修改的μ子汤川和规范耦合，可以搜索在大型强子对撞机和未来的对撞机，进行了总结。我还讨论了在μ子对撞机，甚至可以在非常低的能量进行测试的双希格斯和三希格斯信号的惊人的预测。此外，我简要地评论了其他有趣的功能和签名的模型与扩展希格斯部门和矢量物质。
2022-01-17 hep-ph
A leptoquark and vector-like quark extended model for the simultaneous explanation of the $W$ boson mass and muon $g-2$ anomalies
CDF合作组最近公布了一项关于$W$玻色子质量的新测量结果，它与标准模型（SM）的预测存在紧张关系。本文在类矢量夸克（VLQ）$(X,T,B)_{L,R}$和轻夸克（LQ）$S_3$扩展模型中解释了这种反常现象。在这个模型中，VLQ和LQ都对$W$玻色子质量有正修正。此外，由于top、$T$和$B$夸克的手征增强，它也可以解决$(g-2)_μ$异常。
2023-02-17 hep-ex hep-ph
An extended gauge mediation for muon $(g-2)$ explanation
在超对称模型的大类中，令人满意地解释测量的$(g-2)_μ$与其标准模型预测之间的差异，同时满足所有其他约束，这变得越来越困难。本文提出了一种新的规范中介方案，即在只包含SU（5）的一对$({\bf 5} + \bar{\bf 5})$信使场的最小设置中，引入新的Higgs扇区的软超对称破缺质量参数。这使我们能够解释$(g-2)_μ$的差异，同时避免所有现有的约束。我们还提供了可能的动力学起源的新的软质量参数。重量低于500 GeV的wino和higgsino构成了LHC（高光度）的确凿信号。
2018-07-27 hep-ex hep-ph
The Light Sgoldstino Phenomenology: Explanations for the Muon $(g-2)$ Deviation and KOTO Anomaly
在这项工作中，我们研究了长期存在的实验异常μ子$(g-2)$和最近的异常过剩$K_L\to π^0+ν\barν$在J-PARC KOTO实验与sgoldstino。超对称破缺后，夸克与sgoldstino（$s$）的相互作用使$K\to π+s$衰变通过环图可量化，从而影响了对$K\to π+\mathrm{invisible}$衰变的测量。此外，光子和sgoldstino之间的耦合有助于$Δa_μ$以及bino-slepton贡献。在满足NA 62、E949、E137、Orsay、KTEV和CHARM等实验条件的前提下，这两个反常现象可以同时得到解释。CP偶sgoldstino的质量接近中性π介子质量，不违反Grossman-Nir束缚。参数空间可以在未来的NA 62，DUNE实验以及LHC实验中进一步测试。
2020-09-30 hep-ex hep-ph
Fermion mass hierarchies from vector-like families and possible explanations for the electron and muon anomalous magnetic moments
本文介绍了SM的一些成功之处及其局限性。这些局限性使得SM必须被扩展以解释SM不能处理的可观测量，如中微子质量，一些异常，DM，DE等。为了扩展SM，我们采取模型依赖的方法和SM的最小扩展。对于最小的扩展，我们利用矢量类的家庭，SM类标量（加上一个单线态flavon），和$U(1)^\prime$对称性。在我的第一个工作中，第一个BSM模型是同时解释电子和μ子的异常磁矩，同时保持$μ\rightarrow e γ$衰变和中微子三叉戟产生的约束。特别地，在我们的反常解析预测中出现了两种质量源，手征翻转和类矢量质量，并且寻找了$0$和$200 \operatorname{GeV}$之间的手征翻转质量，发现它们之间没有任何值可以同时满足反常。在我的第二个工作中，第二个BSM模型具有相同的动机，以解释这两种异常，但它更进一步，将SM的强层次结构考虑到第二个BSM模型中。在这个BSM模型中，SM表现为从$U(1)^\prime$对称性自发破缺的有效理论。首先在中微子区研究了这两个反常现象，发现中微子贡献太小，不能解释它们的实验边界，从而得出中微子不能同时解释这两个反常现象的结论。接下来，我们研究了标量的贡献，并表明标量的贡献可以同时解释这两个异常。我的第三个工作是在同一个第二BSM模型中研究不同的FCNC，以限制类矢量费米子的质量范围。
2022-01-19 hep-ph
Current status and muon $g-2$ explanation of lepton portal dark matter
本文综述了轻子门暗物质（DM）模型中的唯象现象，其中DM与轻子和额外的轻子/轻子耦合。有几种可能的设置：复数/实数标量DM和狄拉克/马约拉纳费米子DM。此外，也有选择的轻子手征夫妇DM。我们讨论了每个模型的预测，并将其与DM，LHC和风味实验的最新实验约束进行比较。我们还提出了一个简单的装置来实现μ子反常磁矩的差异。
2020-03-20 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Muonphilic Dark Matter explanation of gamma-ray galactic center excess: a comprehensive analysis
银河系中心伽马射线过剩（GCE）是一个长期未解决的问题。暗物质湮灭是一种可能的解释，近年来已经用AMS-02的电子-正电子谱、费米矮球状星系的γ射线数据等天体物理观测资料进行了验证，通过假设暗物质湮灭为一个正常的带电费米子对，Di Mauro和Winkle（2021）声称，只有μ子对与所有相应天体物理测量的零检测兼容，并且可以同时解释GCE。另一方面，亲μ子DM模型也可能导致最近Fermilab μ子$g-2$测量中的信号或受到最新PandaX-4 T极限的限制。在这项工作中，我们全面研究DM和μ子之间的相互作用，包括DM和介质自旋的各种组合。在协议与GCE（不仅$2μ$，但也$4μ$最终状态），我们测试这些相互作用对所有的热DM约束。结果表明，只有介质共振区附近的参数空间才能同时解释GCE和遗迹密度，如果考虑其他未知的系统不确定性，则仍允许有更大的参数空间.不管DM自旋如何，只有与自旋为0的介质的相互作用才能解释最近在GCE、遗迹密度和其他DM和介质约束之上的μ子$g-2$过剩。
2022-07-15 astro-ph.HE hep-ph
