Trilepton Higgs signal at hadron colliders
确定电弱对称性破缺的起源将是高能对撞机的主要功能之一。我们指出,大多数希格斯玻色子玻色子的搜索所追求的强子对撞机需要汤川相互作用的生产或衰变的希格斯玻色子玻色子。我们提出了一个三轻子希格斯玻色子搜索仅基于希格斯的规范相互作用。这种策略可以成功地用于标准模型(SM)的希格斯玻色子,以及非标准的希格斯玻色子,打破电弱对称性,但与费米子质量产生的关系不大。三轻子来自Wh的产生,然后是Wh-> WWW ^(*)-> 3l衰变。SM希格斯三轻子信号在Tevatron对撞机上很难被探测到:如果140 GeV <mh <175 GeV,那么在100 fb ^{-1}的数据下,经过切割后只能获得高于背景的$3σ$信号。通过分析符号相反的双轻子的pT分布,可以得到信号相对于背景的一些区别。在30(100)fb ^{-1}的大型强子对撞机上,对于140 - 185(125 - 200)GeV范围内的希格斯粒子,有可能在$5σ$能级以上有一个明确的发现。对于具有非标准希格斯扇形的模型,发现三轻子希格斯的前景大大改善,其中希格斯玻色子优先与矢量玻色子而不是费米子耦合。
1997-10-15 hep-ph
New backgrounds in Trilepton, Dilepton and Dilepton plus Tau Jet SUSY Signals at the Tevatron
我们确定的Tevatron的超对称参数空间中的三轻子,像符号双轻子,双轻子加τ喷通道,考虑到所有相关的背景。我们展示了最小超引力模型的结果。使用一组标准的切割,我们发现先前未考虑的$Wγ^\ast$背景大于所有其他背景的组合。我们包括削减双轻子不变质量和$W$玻色子横向质量,以减少$Wγ^\ast$背景到一个合理的水平。我们优化削减在超对称参数空间中的每个点,以最大限度地提高信噪比。
1999-07-27 hep-ph
Probing top anomalous couplings at the LHC with trilepton signatures in the single top mode
我们研究了在大型强子对撞机上的三轻子末态,以探测顶部的反常耦合。我们专注于事件起源于一个顶夸克与Z-玻色子,一个通道敏感的几个味道变化的中性相互作用的顶夸克和上/魅力夸克的相关生产。特别是,我们探索了一种方法,同时访问他们的Z-玻色子和胶子的异常耦合,并推导出发现的可能性的三轻子的最终状态,这样的相互作用与20 fb-1的8 TeV的碰撞。结果表明,有效耦合强度可以达到O(0.1-1)TeV ~(-1)。等价地,顶夸克分支成轻夸克和胶子或Z玻色子的比例可以限制在O(0.1-1)%以下。
2013-06-27 hep-ph
Distinguishing the Littlest Higgs model with T-parity from supersymmetry at the LHC using trileptons
我们分析了在大型强子对撞机上T-宇称守恒的最小希格斯模型和R-宇称守恒的超对称性中强子安静的三轻子签名。我们确定的参数空间的区域,这些信号可以揭示这些新的物理模型以上的标准模型背景的存在,并区分它们彼此,即使在一个情况下,当最小希格斯模型的质谱类似于超对称模式。
2007-12-06 hep-ph
Trilepton Signal for Supersymmetry at the Fermilab Tevatron Revisited
在一个广泛的模型中,LEP 2的电荷子质量下限为95 GeV,这意味着胶子的质量大于$\sim$ 300 GeV。在这种情况下,电弱$\tw_1\twb_1$和$\tw_1\tz_2$的产生是Tevatron的主要超对称过程,而广泛研究的来自$\tw_1\tz_2$产生的孤立三轻子信号则更为重要。我们更新我们以前的计算超对称达到光度升级的费米实验室Tevatron在这个通道纳入({ \it i})计算电荷伴子和中性伴子衰变中轻子动量的衰变矩阵元,({ \it ii})来自$W^*Z^*$和$W^*γ^*$产生的三轻子背景,虽然在以前的分析中被忽略,但结果证明是主导背景,最后,({ \it iii})设计用于减少这些新背景并增加信号可观测的模型参数范围的修改的切割组。我们展示了我们改进的预测,为达到超对称的费米实验室主注入器和建议的TeV 33升级。我们还提出了相反符号的同味双轻子不变质量分布以及超对称三轻子事件中轻子的$p_T$分布,并评论了衰变矩阵元素的包含如何影响Tevatron到达,以及对中性伴子质量的提取。
2000-04-06 hep-ph
Trileptons from Chargino-Neutralino Production at the CERN Large Hadron Collider
我们研究在欧洲核子研究中心大型强子对撞机直接生产电荷和中性伴子。我们使用ISAJET 7.07模拟了电荷伴子和中性伴子产生的所有通道。观察这些过程的最佳模式似乎是$pp\to\tw_1\tz_2\to 3\ell +\eslt$。我们评估信号预期和背景水平,并建议削减以优化信号。如果$m_{\tg}\alt 500-600$ ~GeV,三轻子模式应该是可行的;超过这个质量,$\tz_2\to\tz_1 Z$和$\tz_2\to H_{\ell}\tz_1$衰变模式成为主导,破坏了信号。在第一种情况下,$Z$衰变的轻子分支分数很小,并且存在来自$WZ$的额外背景,而在第二种情况下,三轻子信号基本上不存在。对于较小的$m_{\tg}$值,三轻子信号应该高于背景可见,特别是如果$|μ|\simeq m_{\tg}$和$m_{\tell}\ll m_{\tq}$,在这种情况下,$\tz_2$的轻子衰变增强。由于分布截止点在$m_{\tz_2}-m_{\tz_1}$,双轻子质量分布$m(\ell\bar{\ell})$可以直接给出中性伴子质量的信息。其他的分布,可能会导致一个额外的约束之间的电荷和中性伴子质量也检查。
1994-04-05 hep-ph
Trilepton signals: the golden channel for seesaw searches at LHC
不同带电轻子数的样品的比较表明,三轻子信号是最有意义的跷跷板介质。如前所述,LHC上的标量(II型)和费米子(III型)三重态确实是这种情况,在该通道中可以发现质量高达500-700 GeV、积分亮度为30 fb^-1的三重态;而费米子单重态(I型)如果没有TeV量级附近的新物理学,则只能勉强观测到。然而,如果在这个尺度上有新的规范相互作用耦合到右手中微子,就像在左右模型中一样,对于质量高达~ 4 TeV的新规范玻色子,可以观察到质量高达~ 2 TeV的重中微子,正如我们详细讨论的那样。
2009-10-15 hep-ph
Distinguishing between SUSY and Littlest Higgs Model using trileptons at the LHC
具有T宇称的最小希格斯模型和具有R宇称的最小超对称标准模型在对撞机实验中都给出了类似的特征,但大量的能量丢失取决于最轻的T奇/R奇粒子的质量。在这次演讲中,我将讨论在强子对撞机上区分两种模型的可能性,在强子安静信号中,R-奇粒子的质量与T-奇粒子的质量相同。
2009-10-05 hep-ph
Probing tqZ anomalous couplings in the trilepton signal at the HL-LHC, HE-LHC and FCC-hh
通过产生三轻子信号的两个过程:顶夸克对产生过程$pp\to t\bar{t}$(其中一个顶夸克衰变为$Z$玻色子和一个光喷注)和反常的单顶加$Z$玻色子产生过程$pp\to tZ$,研究了发现变味中性流(FCNC)$tqZ$耦合的前景.我们在大型强子对撞机(LHC)的各种后继装置上研究了这些通道,已批准的高亮度大型强子对撞机(HL-LHC)和已提出的高能LHC~(HE-LHC)及未来强子-强子模式圆形对撞机(FCC-hh)。我们对信号和相关的标准模型(SM)背景进行了全面的模拟,并获得了$t\to qZ~(q=u,c)$的分支比(BR)的限制,最终通过衰变模式$t\to b W^{+}\to b\ell^{+}ν_{\ell}$和$Z\to \ell^{+}\ell^{-}$产生一个三轻子的最终状态。这些FCNC BR在95%置信水平(CL)下的上限是在HL-LHC($\sqrt s=14$ TeV和3 ab $^{-1}$)、HE-LHC($\sqrt s=27$ TeV和15 ab $^{-1}$)以及FCC-hh($\sqrt s=100$ TeV和30 ab $^{-1}$)下获得的。
2021-01-06 hep-ph
Same-sign trilepton signal for stop quark in the presence of sneutrino dark matter
我们已经探索了一个最小的超对称标准模型的情况下,每一代扩展一对规范单。在该模型中,轻中微子质量及其混合是通过反跷跷板机制产生的。在这种情况下,右手中微子可能是最轻的超对称粒子,也是冷暗物质(DM)的候选者。如果对狄拉克中微子汤川耦合矩阵($Y_ν$)进行Casas-Ibarra参数化以拟合中微子振荡数据,则得到的$Y_ν$受到轻子味违反(LFV)衰变约束的高度约束.由于$Y_ν$的小性,为了满足DM残余密度约束,要求DM与其它的s粒子共湮灭。我们研究了超中微子与wino的共湮灭,观察到这种超中微子-wino压缩的参数空间产生了一种新的同号三轻子终止夸克信号,这比传统的终止搜索通道更有效。我们已经表明,中微子质量等级的选择强烈影响信号事件率,使其更容易探测的情况下,倒置的质量等级。
2019-04-09 hep-ph
Searches for anomalous $tqZ$ couplings from the trilepton signal of $tZ$ associated production at the 14 TeV LHC
本文利用质心能量为14TeV的大型强子对撞机(LHC)上的三轻子签名研究了顶部反常$tqZ$耦合的可观测性。我们重点研究了$tZ$与衰变模$t\to W^{+}b\to b\ell^{+}ν_{\ell}$、$Z\to \ell^{+}\ell^{-}$以及$t\bar{t}$与衰变模$\bar{t}\to Z(\to \ell^{+}\ell^{-})\bar{q}$和$t\to b\ell^{+}ν_{\ell}$的关联产生信号,其中$\ell=e, μ$和$q$反映了上夸克和粲夸克。结果表明,在$3σ$水平上,在积分光度为100 fb $^{-1}$时,FCNC顶夸克衰变分支比可分别探测到约为$Br(t\to uZ) \leq 1.3\times 10^{-4}$和$Br(t\to cZ) \leq 4.2\times 10^{-4}$,在积分光度为3000 fb $^{-1}$时,FCNC顶夸克衰变分支比可探测到约为$Br(t\to uZ) \leq 2.2\times 10^{-5}$和$Br(t\to cZ) \leq 8\times 10^{-5}$.
2017-12-12 hep-ph
Same-sign trileptons and four-leptons as signatures of new physics at the Large Hadron Collider
我们指出,同号多轻子事件,尚未给予应有的重视,新的物理搜索,可以是非常有用的大型强子对撞机。在展示了标准模型背景的简单简化之后,我们证明了在7和14 TeV的R-宇称破缺超对称性的同号三轻子信号的可行性。我们发现同号四轻子也可以有可观的速率。例如,在T宇称被反常项打破的小希格斯理论中,也可以预期相同符号的三轻子。
2010-07-29 hep-ex hep-ph
Trilepton Signal of Grand Unified Models at the Tevatron
在Tevatron上,最有希望探测到超对称性的通道是三个轻子加上丢失的能量,其中轻子是$e$和/或$μ$。这种最终状态出现在电荷伴子和第二轻中性伴子的产生过程中。然而,在大统一模型中,在大统一尺度下的普遍标量质量,这种最终状态主要是由$τ$的,这是很难检测。结果表明,在基于SU(5)或SO(10)等统一群的GUT标度下,对于标量质量中的某些非普适性区域,最终态主要由3个$l$ + ${\rlap/E}_T$和$τll$ + ${\rlap/E}_T$组成.第一种模式具有很高的检测效率,第二种模式也有望具有很高的检测效率。我们还表明,这些模型可以有足够的事件,在这些模式中检测到运行II。
1998-11-11 hep-ph
SUPERSYMMETRY REACH OF AN UPGRADED TEVATRON COLLIDER
我们研究了$\sqrt{s}=2$ TeV Tevatron $p\bar p$对撞机发现超对称性的能力,给出了光度升级以积累$25\ fb^{-1}$数据。我们与Tevatron主注入器($1\ fb^{-1}$数据)的相应范围进行比较。在规范耦合统一和辐射电弱对称破缺的最小超引力框架内工作,我们首先计算了通过$\tw_1\tz_2\to 3\ell +\eslt$生产的干净三轻子信号可访问的参数空间区域,详细的事件生成信号和主要物理背景。如果$m_0$很小的话,三轻子信号可以探测到相当于$m_{\tg}\sim 600-700$ GeV的胶子质量。如果$m_0$较大,则可以探测$m_{\tg}\sim 500$ GeV以获得$μ<0$ ;但是,对于$μ>0$和较大的$m_0$值,$\tz_2\to\tz_1\ell\bar{\ell}$的速率受到干扰效应的抑制,并且在该通道中存在{ \it no}到达。我们还检查了可检测到来自$\tw_1\overline{\tw_1}\to \ell\bar{\ell}+\eslt$的信号的区域。虽然这个信号是背景限制的,但在一些干净的三轻子信号太小的区域可以观察到。最后,信号$\tw_1\tz_2\to jets+\ell\bar{\ell} +\eslt$可以在可以看到三轻子信号的参数空间的实质子集中确认干净的三轻子信号。我们注意到,虽然…
1995-04-06 hep-ph
Tau-Sneutrino NLSP and Multilepton Signatures at the LHC
在以引力子作为最轻超对称粒子(LSP)的模型中,次轻超对称粒子(NLSP)可以有很长的寿命,并且在对撞机实验中表现稳定。我们研究了在非普适Higgs质量假设下实现的以τ-超中微子为NLSP的假设的轻子特征。我们专注于一个有趣的三轻子签名,两个相同的符号的τ和一个电子或μ子的相反的符号。在所考虑的模型中,中性伴子和电荷伴子是相当重的,三轻子信号主要来自slepton-sneutrino的产生。我们确定了相关的背景,考虑到τ衰变,并设计了一套削减,以优化这个三轻子信号。我们模拟信号和背景在LHC与14 TeV的质心能量。虽然这个模型中的slepton相对较轻,O(100 GeV),但与典型的中性伴子LSP场景相比,发现更为苛刻。三轻子信号需要大量的累积数据,在CM能量为14 TeV时,至少需要~80 fb^-1。
2010-10-28 hep-ph
Same-sign trileptons as a signal of sneutrino lightest supersymmetric partlcle
与通常的预期相反,左中微子有时可能是最轻的超对称粒子。这对对撞机和暗物质研究都有重要意义。我们表明,相同的符号三轻子(SS3L)的事件在大型强子对撞机,与任何轻子具有相反的符号否决,区分这种情况下,超过2 TeV的胶子质量。在这种情况下,喷流+MET信号率受到一定程度的抑制,从而增强了轻子信号的范围。
2017-09-04 hep-ex hep-ph
Trilepton + top signal from chargino-neutralino decays of MSSM charged Higgs bosons at the LHC
我们为大型强子对撞机(LHC)进行了详细的研究带电希格斯玻色子生产通过顶-底夸克关联模式,然后衰变成电荷伴子和中性伴子,与一般的最小超对称标准模型(MSSM)给出的质量和耦合。我们把我们的注意力集中在参数空间的带电希格斯粒子比顶夸克重的区域,与中间值的tan β。在这个区域,通过衰变到标准模型(SM)粒子来识别带电的希格斯玻色子已经被证明是无效的。通过对CMS探测器进行建模,我们发现,如果MSSM输入参数是有利的,那么由三个硬轻子伴随着一个强子重建的顶夸克加上大量缺失的横能(可能是由带电希格斯粒子衰变为中性伴子和电荷伴子引起的)组成的签名可以在各种最初压倒性的SM和MSSM背景下变得可行:值得注意的是,小的μ参数和轻的slepton是重要的先决条件。我们通过对参数空间进行相当广泛的扫描(包括现实的强子级模拟)来量化这些陈述,并描绘出一些潜在的发现区域。
2003-10-01 hep-ph
CP asymmetries in the supersymmetric trilepton signal at the LHC
在CP破坏的最小超对称标准模型中,我们研究了LHC中中性伴子-电荷伴子对的产生。对于它们衰变为三轻子的情形,我们分析了对中性伴子和电荷伴子的CP相位敏感的CP不对称性。我们提出了整个生产和衰变过程的解析公式,并确定了CP违反的贡献,在自旋相关项。这允许我们定义最佳CP不对称性。我们提出了一个详细的数值分析的截面,分支比,和CP观测。对于轻的中性伴子、电荷伴子和夸克,不对称性可以达到几个10%。我们估计了LHC在三轻子通道中观测到CP破坏的发现潜力。
2012-03-07 hep-ex hep-ph
Same-sign trileptons at the LHC: a window to lepton-number violating supersymmetry
本文详细研究了在LHC上,在几乎无背景的同号三轻子(SS 3l)和同号四轻子(SS 4l)通道中,轻子数(L)破缺超对称性(SUSY)可以被有效地探测。有鉴于此,我们扩展了我们的SS 3l和SS 4l信号的早期分析考虑的情况下,基于最小的超引力以及一个唯象的超对称模型。我们发现,R-奇偶违反的情况下预测大的事件率,为7和14 TeV的运行。此外,我们表明,它是极不可能实现类似的速率在R-奇偶守恒超对称性。此外,我们展示了如何SS 3l和SS 4l,结合混合符号三轻子和四轻子通道,可以用来提取动力学信息的基础超对称理论,即,衰减最轻的中性伴子的马约拉纳字符和L-违反耦合的性质。我们定义了合适的变量和它们之间的关系,可以通过实验验证,这在很大程度上是独立的超对称生产截面和级联衰变分支分数。这些理论预测验证了蒙特卡罗模拟包括检测器和背景效应。
2011-11-02 hep-ex hep-ph
Machine Learning Approaches to Top Quark Flavor-Changing Four-Fermion Interactions in Trilepton Signals at the LHC
该研究用机器学习分类抑制 LHC 三轻子信号的主要背景,在 $t\bar{t}$ 与 $tW$ 过程中给出四费米 FCNC 能标的 95% CL 限制,并以 $Z'$ 模型解释 EFT 约束。
2025-02-25 hep-ph
Trilepton production at the CERN LHC: SUSY Signals and Standard Model Backgrounds
孤立轻子和末态能量缺失的事件被认为是高能对撞机物理设施中新物理现象的标志。孤立三轻子末态的标准模型(SM)源包括规范玻色子对产生,如WZ和W γ ^{*},以及t-棒t产生。符号gamma^* 代表一个虚光子。我们的新贡献是证明底介子和粲介子衰变,b到l X和c到l X,产生孤立的轻子(l)事件,可以压倒其他过程的影响。我们计算的贡献,从广泛的SM重口味的过程。在所有这些情况下,一个或多个最终观察到的孤立轻子来自重味衰变。我们提出了新的削减,以控制在超对称模型中的电荷伴加上中性伴子对生产的特定情况下的重味背景。
2009-09-11 hep-ex hep-ph
Probing the general 2HDM with flavor violation through $A \to ZH$
研究在具有味道破坏的一般2HDM中,通过 $A \to ZH$ 衰变产生三轻子信号,探讨其在 LHC 探测 G2HDM 的前景。
2025-06-30 hep-ph
Hunting for Heavy Majorana Neutrinos with Lepton Number Violating Signatures at LHC
亲中微子双Higgs二重态模型($ν$ 2 HDM)提供了一种通过与新的双标量$Φ_ν$($H^\pm,~H,~A$)和TeV尺度的单重态中微子$N_R$相互作用产生微小中微子质量的自然方法。在本文中,我们对质量序为$m_{N_R}<m_{Φ_ν}$的新标量和中微子在LHC上级联衰变产生的轻子数破坏(LNV)特征进行了详细的模拟。在轻子味违反过程和直接对撞机搜索的约束下,研究了它们的衰变性质,得到了三种类型的LNV特征:$2\ell^\pm 4j+\cancel{E}_T$,$3\ell^\pm 4j+\cancel{E}_T$和$3\ell^\pm\ell^\mp 4j$。我们发现,同号三轻子签名$3\ell^\pm4j+\cancel{E}_T$是相当独特的,是最有希望的发现渠道在高亮度LHC。我们的分析还产生了$95\%$ C.L.在13(14)TeV的LHC上,计算了$Φ_ν$和$N_R$质量在平面内的不相容极限,积分光度为100~(3000)/fb。
2017-01-17 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
Possible Signals of Constrained Minimal Supersymmetry at a High Luminosity Fermilab Tevatron Collider
我们研究了最有前途的约束最小超对称性的信号检测光度升级2 TeV费米实验室Tevatron对撞机。使用基于Pythia/Jetset的全事件级蒙特卡罗方法,我们模拟了三轻子信号,详细研究了参数空间上的约束效应。我们还模拟了单轻子和双轻子信号,丢失的E_T +喷流信号,以及在超对称中停止产生的信号,所有这些都是在具有真实探测器切割的全标准模型背景下进行的。我们发现,大部分的参数空间可以探测(或消除,如果没有发现信号),但电荷和中性伴子的质量限制是不可能的,仅仅基于三轻子信号。探测效率在很大程度上取决于超对称性参数,而不仅仅是中性伴子和电荷伴子的质量;不包括这一点的分析(实验或理论)将得出误导性的结论。最后,我们评论如何搜索在LEP II将补充搜索在费米实验室。
1995-05-11 hep-ph
Multilepton SUSY signals from R-parity violation at the Tevatron
如果最后两个$χ^0_1$具有轻子$R$宇称破坏(RPV)衰变$χ^0_1 \to \ell \ell' ν$,那么预期的来自$p \bar p \to χ^\pm_1χ^0_2 \to (χ^0_1\ell^\pmν) (χ^0_1\ell'^+\ell'^-) $的三轻子信号将转换为强子安静的多轻子信号。我们对这些壮观的RPV信号的可接受性进行了说明性的计算,并指出,即使当$R$守恒的三轻子信号被“扰流模”$χ^0_2 \to h^0 χ^0_1$阻挡时,独特的多轻子信号也是可能的。其他通道如$p\bar p\to χ_1^\pm χ_2^0 \to (χ_1^0\ell^\pmν) (χ_1^0νν)$、$p\bar p\to χ_1^\pm χ_1^0 \to (χ_1^0\ellν)χ_1^0$和$p\bar p\toχ_1^+χ_1^-\to(χ_1^0\ell^+ν)(χ_1^0\ell'^-ν)$也能从RPV中产生安静的多重轻子。我们调查这些信号的背景下,辐射电弱对称性破缺的超对称模型,使用低$\tanβ$ $λ_t$定点区域的例子。
1994-05-06 hep-ph
Signatures of the Light Down-Squark Scenario at the Upgraded Tevatron
在具有相对较轻的向下方形的场景中,例如,通过SO(10)D项,在亮度升级的Tevatron上,即使方夸克比胶子重得多,且$M_G$的共同Gaugino质量($M_{1/2}$)高于LEP允许的下限,也能观测到喷流+丢失的$E_T$信号.在具有重方波的常规mSUGRA模型中,实际上在该信道中不期望信号。讨论了利用丢失的$E_T$和喷流$p_T$分布、相反符号的双轻子+喷流+丢失的$E_T$事件和干净的三轻子信号来区分各种SUGRA激发的情景的可能性。
2000-07-20 hep-ph
Signals of Inert Doublet Dark Matter in Neutrino Telescopes
标准模型的一个最简单的扩展是惰性偶极子模型,它解释了观测到的暗物质的丰度。在这个理论中,一个离散的对称性确保了一个额外的电弱偶标量的中性分量是稳定的,并构成了一个暗物质候选者。当太阳和地球这样的大质量天体穿过暗物质晕时,暗物质粒子会被引力困在它们的核心。这些粒子的湮灭产生了中微子,这可以用中微子望远镜观察到。我们计算中微子的检测率在这些实验中从惰性的双重暗物质湮灭在太阳和地球的核心。
2008-11-11 hep-ph
Gauge Mediated Supersymmetry Signals at the Tevatron Involving Tau Leptons
我们考虑GMSB模型的现象,其中较轻的Stau是下一个最轻的超对称粒子。在这种情况下,Tevatron超对称性的主要信号是产生两个或三个高p_T τ轻子并伴有大的横向能量缺失的事件。这导致了与GMSB(其中最轻的中性伴子是NLSP)的光子信号以及已被广泛研究的通常超引力模型(仅涉及e和/或mu)中的双轻子和三轻子信号非常不同的签名。我们发现,包容性2 τ-喷气签名可以观察到在Tevatron运行II,而包容性3 τ-喷气签名可能是重要的运行III。
1998-07-15 hep-ph
Could the LHC two-photon signal correspond to the heavier scalar in two-Higgs-doublet models?
大型强子对撞机报告了一个诱人的线索,质量为125 GeV的希格斯玻色子衰变为两个光子。我们专注于两个希格斯偶极子模型,并研究了有趣的可能性,即较重的标量(H)已经看到,与最轻的标量(h)迄今逃脱检测。在LEP上没有观测到h,严重限制了双希格斯偶极子模型的参数空间。我们分析的情况下,衰变H --> H H H是运动学允许的,和情况下,它不是,在上下文中的类型I,类型II,轻子特定的,翻转模型。
2011-12-29 hep-ph
Singlet-Doublet Fermionic Dark Matter and Gravitational Wave in Two Higgs Doublet Extension of the Standard Model
在双Higgs二重态模型(2 HDM)框架下研究了单重态-二重态类矢量轻子暗物质(DM),其中暗区由一个二重态和一个单重态类矢量费米子(VLF)组成.作为VLF的中性成分的混合物而产生的DM通过强加的离散对称性$\mathcal{Z}_2^{'}$而稳定。我们测试的可行性模型中的观测普朗克和最近的限制自旋无关的直接检测实验,并寻找其可能的对撞机信号。此外,我们还寻找随机引力波(GW)签名所产生的强一阶相变由于第二希格斯偶极子的存在。因此,该模型提供了一个可行的参数空间,一个稳定的DM候选人,可以从直接搜索,对撞机和GW实验探测。
2020-02-22 hep-ph
Addendum to "Constraints on and future prospects for Two-Higgs-Doublet Models in light of the LHC Higgs signal"
我们使用截至2014年夏季的~125.5 GeV希格斯信号的最新LHC测量结果更新了arXiv:1405.3584中讨论的I型和II型双希格斯双重模型的约束。我们提供了2014年夏季ATLAS和CMS更新前后的结果的明确比较。总体而言,与arXiv:1405.3584相关的变化相当小;这在很大程度上是由于$γγ$衰减模式的ATLAS和CMS更新都更接近SM预期。
2014-09-14 hep-ph
Inert Doublet Model Signatures at Future e+e- Colliders
惰性双重模型是标准模型的最简单的扩展之一,提供了一个暗物质的候选者。它是一个具有离散$Z_2$对称性的两个希格斯二重态模型,它阻止了第二个二重态的标量(惰性标量)与标准模型费米子耦合,并使其中最轻的费米子稳定。我们研究了大量的惰性双重模型的情况下,这是符合当前的直接检测的限制,包括最近的界限从XENON1T实验和遗迹密度的暗物质,以及碰撞和低能量的限制。我们使用一组具有不同运动学特征的基准点,这些基准点承诺在未来的$e^+e^-$对撞机上可检测到信号。两个惰性标量对的生产过程被认为是,$e^+e^- \to A~H $和$e^+e^- \to H^+H^-$,其次是衰变的$H^\pm$和$A$的最终状态,其中包括最轻和稳定的中性标量暗物质候选者$H$。不同的基准模型和不同的运行情况下,质量中心的能量高达3 TeV的预期观测的意义进行了研究。对末态为两个μ子或一个电子和一个μ子的信号特征给出了数值结果,对半轻子信号也给出了定性结论.
2019-08-13 hep-ph
Multi-tau lepton signatures in leptophilic two Higgs doublet model at the ILC
本文研究了X型双希格斯粒子模型(THDM-X)在对撞机实验中的可行性。在THDM-X中,新的希格斯玻色子在参数空间的宽范围内大多衰变为τ轻子。由于夸克汤川相互作用的抑制,这种标量玻色子不受当前实验数据的限制。讨论了在国际直线对撞机和大型强子对撞机上对多τ轻子末态的THDM-X的搜索策略。利用共线近似,我们证明了4 τ轻子签名(e^+e^- -> HA -> 4τ)可以是一个干净的信号。
2012-01-31 hep-ph
The LHC Phenomenology of the CP-odd Scalar in Two-Doublet Models
我们讨论了LHC上双偶模型的$CP$ -奇标量的可能特征。我们发现,包容的双光子衰变模式和衰变序列$A^0 \rightarrow Zh, h \rightarrow γγ$,其中$h$是一个$CP$ -甚至中性标量,可以给出可行的信号在相当大的和互补的区域的参数空间。
1995-02-17 hep-ph
Alignment, reverse alignment, and wrong sign Yukawa couplings in two Higgs doublet models
本文考虑了两个具有软破缺U(1)对称性的Higgs二重态模型,对于不同的标量混合角极限值$α$和$β$ .这些对应于标准模型希格斯粒子是较轻的CP偶标量(排列)或较重的CP偶标量(反向排列),也是这个粒子的汤川耦合与矢量玻色子耦合符号相反的极限(符号错误)。在这些限制中,我们通过要求在一个循环处消除二次发散来施加自然性标准。我们根据自然性、稳定性、微扰么正性和来自$ρ$参数的约束绘制了剩余物理标量的允许质量。我们还计算了在错误符号限制下的$h\to γγ$衰减率。
2016-08-05 hep-ph
Two Higgs Bi-doublet Model With Spontaneous P and CP Violation and Decoupling Limit to Two Higgs Doublet Model
两个Higgs双二重态左右对称模型(2HBDM)作为一个单Higgs双二重态的最小左右对称模型的简单推广,在符合低能现象学的同时,实现了自发的P和CP破坏,而没有明显的微调.通过仔细研究该模型的Higgs势,我们发现在自发对称性破缺之后,存在相当大的CP破坏相。2HBDM中额外标量的质量谱与最小左右对称模型中的质量谱有很大的不同。特别地,当右手规范对称性破缺标度远高于电弱标度时,在退耦极限下,2HBDM可演化为具有自发CP破坏的一般双Higgs偶线模型(2HDM),并具有丰富的诱导CP破坏源.我们发现在退耦极限下,它包含额外的轻希格斯玻色子玻色子,其质量在电弱标度附近,可以在正在进行的LHC和未来的ILC实验中直接搜索。
2012-06-19 hep-ph
Singlet-Doublet Dark Matter Freeze-in: LHC displaced signatures versus cosmology
我们研究了弱耦合区的单重态-二重态暗物质模型,其中的暗物质丰度是通过冻结机制得到的。由于小的耦合,模型中较重的粒子在对撞机实验的典型尺度下具有长寿命的衰变长度。我们分析的碰撞机签名的模型,其特征在于位移$h$和$Z$玻色子加上丢失的动量,采用当前的大型强子对撞机搜索位移顶点和丢失的能量显着约束的参数空间的模型。我们还考虑到我们的光暗物质候选人从莱曼- $α$森林约束相关的宇宙学边界。我们的分析强调了在大型强子对撞机和宇宙学的暗物质候选人,其遗迹丰度是通过冻结机制获得的位移签名之间的相互作用。
2018-09-12 hep-ph
Exclusive $B \to PV $ Decays and CP Violation in the General two-Higgs-doublet Model
在一个最一般的具有自发CP破坏的双Higgs模型中,我们计算了$B \to PV$衰变的所有分支比和直接CP破坏。由于该模型具有丰富的CP破坏源,采用广义因式分解方法计算强子矩阵元时,在某些通道中直接CP破坏和分支比的新物理效应可能是重要的,这为未来B实验探索SM之外的新物理提供了良好的信号.
2007-01-10 hep-ph
Phenomenology of the Inert (2+1) and (4+2) Higgs Doublet Models
本文研究了一个在Z-$_2$群下对称的两个惰性二重态加一个Higgs二重态(I(2+1)HDM)模型,该模型通过真空排列$(0,0,v)$保持电弱对称破缺(EWSB).这个模型可以看作是一个惰性双合线加一个希格斯双合线(I(1+1)HDM)模型的扩展,通过增加额外的惰性标量双合线。来自两个惰性二重态的中性场提供了一个可行的暗物质(DM)候选者,它被保守的$Z_2$对称性所稳定。我们研究了额外二重态标量场提供的新的Higgs衰变通道及其对标准模型Higgs耦合的影响,其中包括一个新的光子加丢失能量的衰变通道,这是I(2+1)HDM与I(1+1)HDM的区别.受超对称性的启发,我们将该模型推广到四个惰性偶态和两个Higgs偶态(I(4+2)HDM)的模型,并研究了真空排列$(0,0,0,0,v,v)$的唯象.这种情况提供了丰富的希格斯信号,最独特的是重希格斯态到惰性希格斯态的级联衰变。最后,我们还注意到,所有考虑的模型的确凿特征都由看不见的希格斯玻色子衰变为导致DM的最轻惰性希格斯玻色子来代表。
2014-08-08 hep-ph
Same-Sign Dilepton Signature in the Inert Doublet Model
本文对惰性偶态模型中的同号双轻子签名进行了详细的分析。针对低暗物质质量区域,随机扫描相应的参数空间。得到了各种约束条件下的可行样本,并从中选取了20个基准点进行进一步的对撞机签名研究。在强子对撞机上,同号双轻子信号是通过$pp\to W^{\pm *}W^{\pm *}jj \to H^\pm H^\pm jj$以轻子衰变模式$ H^\pm \to HW^\pm (\to l^\pm ν)$产生的,其中$H$是暗物质的候选者。我们研究了这个信号在高亮度LHC(HL-LHC)和拟议的27 TeV高能LHC(HE-LHC)的可测性。根据我们的模拟,带有$\mathcal{L}=3~ab^{-1}$的HL-LHC很难探测到这种信号。同时,对于具有$\mathcal{L}=15~ab^{-1}$的HE-LHC,当$250~\text{GeV}\lesssim m_{H^\pm}-m_H\lesssim 300$ GeV具有暗物质质量$m_H\sim 60$或71 GeV时,有望获得$5σ$意义。
2021-01-18 hep-ph
$pp\to A\to Zh$ and the wrong-sign limit of the Two-Higgs-Doublet Model
指出了衰变道$A\to Zh$和$H\to VV$在II型双Higgs模型(2 HDM)的错号极限中的重要性.在$\tanβ$的中等值下,它们可以是主要的衰变模式,即使(赝)标量质量高于衰变成一对顶夸克的运动学开放的阈值。相应地,大截面$pp\to A\to Zh$和$pp\to H\to VV$被获得,并且目前由LHC实验探测,产生关于错误符号极限的剩余参数空间的结论性陈述。此外,可以解释轻度过量--如最近在ATLAS分析$b\bar b \to A\to Zh$中发现的。错误的符号极限为光希格斯玻色子耦合做出了其他重要的可检验的预测。
2018-03-07 hep-ph
LHC diphoton Higgs signal and top quark forward-backward asymmetry in quasi-inert Higgs doublet model
在准惰性Higgs偶态模型下,我们研究了Tevatron上类标准模型希格斯玻色子和顶夸克前后不对称的LHC双光子率。考虑到真空稳定性、么正性、电弱精确检验、味物理和顶夸克相关实验数据的约束,我们发现,与标准模型预言相比,由于轻荷电Higgs的贡献,LHC中希格斯玻色子的双光子率可以得到提高,而在Tevatron上测量的顶夸克前后不对称性,由于非标准模型中性希格斯玻色子的贡献,可以在$1σ$内得到解释。最后,讨论了两个观测量之间的相关性。
2012-05-21 hep-ph
Singlet-Doublet Fermionic Dark Matter, Neutrino Mass and Collider Signatures
我们提出了一个标准模型的最小扩展,通过引入一个超荷为2的标量三重态和两个矢量轻子:一个二重态和一个单重态,来同时解释宇宙中中微子质量和暗物质的非零含量. DM出现作为一个混合的中性分量的矢量轻子二重态和单线态,是奇数下离散的$Z_2$对称。在电弱对称破缺后,三重态标量得到一个感生的Vev,它不仅给轻中微子,而且给DM提供Majorana质量。由于DM的Majorana质量,$Z$介导的与核子的弹性散射是不允许的。然而,希格斯介导的直接检测横截面的DM提供了一个很好的机会,探测它在氙-1T。在碰撞机上无法检测到DM。然而,DM的带电伙伴(通常是最轻的稳定粒子)可以在大型强子对撞机(LHC)上给出大的dispalced顶点签名。
2017-07-26 hep-ph
Dilepton Signals in the Inert Doublet Model
惰性双重态模型是标准模型之外最简单和最通用的物理学方案之一。在这项工作中,我们研究了在LHC的双轻子通道中检测该模型的附加场的前景。我们研究了各种各样的理论和现象学动机的基准方案,并表明,在模型参数空间的暗物质候选者相对较轻的区域内,(在40到80 GeV之间),中性标量之间的质量分裂也大约是40 - 80 GeV,在积分亮度为100 fb^-1的情况下,可以观察到3 σ至12 σ显著性水平的信号。此外,即使中性标量之间的质量分裂大于M_Z,只要暗物质候选者的质量在40 GeV左右,就可以观察到大于3 sigma的信号。
2009-09-17 hep-ph
Flavorful Two Higgs Doublet Model with a Twin
一个具有香浓Yukawa结构的双Higgs二重态模型,其中两个二重态分别给第三代和前两代粒子质量,并结合双Higgs机制来稳定Higgs质量以抵抗辐射修正.我们认为镜像双胞胎和异卵双胞胎都是如此。我们确定希格斯信号强度测量和衰减$B_s \to μμ$作为模型参数空间上最重要的间接约束。我们探讨了碰撞机现象的模型,并发现,在可见扇区的重希格斯粒子可以给一个相当大的数量的位移衰变到$b$ -喷流的参数空间区域的SM-样希格斯粒子和双希格斯粒子不提供任何惊人的签名。
2020-03-03 hep-ph
Fitting the $Z b \bar b$ vertex in the two-Higgs-doublet model and in the three-Higgs-doublet model
研究了多Higgs偶重态模型(MHDM)中$Z b \bar b$顶点对参数$g_L$和$g_R$的新贡献.我们强调,这些贡献一般恶化这些参数的实验数据的拟合。我们提出了一个解决这个问题的方案,其中$g_R$具有相反的符号从一个预测的标准模型,但这种解决方案,需要轻标量和大汤川耦合的MHDM。
2021-07-30 hep-ph
Inert Doublet Model signatures at future $e^+e^-$ colliders
惰性双重模型(IDM)是标准模型(SM)的最简单的扩展之一,提供了一个暗物质的候选者。它是一个具有离散$Z_2$对称性的两个希格斯二重态模型,它阻止了第二个二重态的标量(惰性标量)与SM费米子耦合,并使它们中最轻的稳定。我们研究了一大组IDM的情况下,这是一致的直接检测,包括最近的界限从XENON1T实验和遗迹密度的暗物质,以及与所有的对撞机和低能量的限制与当前的限制。我们提出了一组具有不同的运动学特征的基准点,承诺在未来的$e^+e^-$对撞机可检测到的信号。两个惰性标量对生产过程被认为是,$e^+e^- \to H^+H^-$和$e^+e^- \to AH$,其次是衰变的$H^\pm$和$A$到最终状态,其中包括最轻和稳定的中性标量暗物质候选者$H$。不同的基准模型和不同的运行情况下,质量中心的能量高达3 TeV的预期观测的意义进行了研究。数值计算结果的信号签名与两个μ子或一个电子和μ子在最终状态。对于高质量的情况,当轻子签名的显著性太低时,半轻子签名可以用作发现通道。
2019-11-10 hep-ph
Rare $Λ_{b}\to Λ\ell^{+}\ell^{-}$ decay in the two-Higgs doublet model of type-III
在一般的III型双Higgs模型中研究了罕见的双轻子$Λ_{b}\to Λ\ell^{+}\ell^{-}$ $(\ell =μ, τ)$衰变。与标准模型相比,我们得到了分支比、微分分支比、轻子前后不对称性和$Λ$重子极化的显著增强.这些量的测量将有助于建立双希格斯粒子模型。
2017-06-22 hep-ph
Constraints on and future prospects for Two-Higgs-Doublet Models in light of the LHC Higgs signal
我们分析了I型和II型的双希格斯双重模型(2 HDMs)与LHC最新测量的~125.5 GeV希格斯信号的一致性。为此,我们对2 HDM参数空间进行扫描,同时考虑所有相关的大型强子对撞机前的约束以及来自大型强子对撞机寻找重类希格斯态的最新限制。假设所观测到的125.5 GeV态是两个CP偶希格斯玻色子玻色子之一,即轻的H和重的H,讨论了I型和II型2 HDMs的现状.对未来实验的影响,包括对其他更轻或更重的希格斯玻色子玻色子的期望。较重的希格斯玻色子玻色子喂养的信号为125.5 GeV状态的可能的重要性也进行了评估。
2015-01-24 hep-ph
Flavor Violating Higgs signals in the Texturized Two-Higgs Doublet Model (2HDM-Tx)
在大型强子对撞机上研究了味道破坏的Higgs信号,如顶FCNC衰变$t\to ch^0$和LFV Higgs衰变$h^0\to τμ$。这些信号可以出现在一般的双希格斯二重态模型(THDM)中,其中每个希格斯二重态通过汤川矩阵$Y^f_1$和$Y^f_2$与所有费米子类型耦合。可以假设Yukawa矩阵具有相同的形式,或者它们可以具有不同的结构。在本文中,我们研究的情况下,当$Y^f_1$和$Y^f_2$有完全不同的形式,但在这样一种方式,他们补充产生一个特定的厄米质量矩阵。我们发现,对于特定的四零织构,违反味道的希格斯耦合只依赖于自由参数$\tan β$,$γ_f$和费米子质量。我们使用当前的低能量过程的界限,推导出重希格斯玻色子的质量,$\tan β$和$γ_f$的约束。然后,我们使用这些限制来评估LFV希格斯衰变,达到分支比,可以在大型强子对撞机测试。
2016-09-05 hep-ph
High-scale validity of a two Higgs doublet scenario: predicting collider signals
通过切换到两个希格斯偶线模型(2HDM),可以改善希格斯真空的稳定性问题,确保稳定的电弱真空达到普朗克尺度,即使顶夸克质量可能偏高。然而,同时要求微扰么正性,以及与碰撞机和味道数据的兼容性,严重限制了参数空间。我们调查的对撞机信号回答这样的约束所允许的区域。特别地,中性重标量和赝标量的近简并性是一个被探索的特征。大型强子对撞机允许这两个状态的可重复性,以及至少3 $σ$的信号显著性,在其高光度运行。虽然$e^+ e^-$对撞机可能具有相当低的事件率,但μ子对撞机利用辐射返回原理,可以探测具有高达TeV左右的(伪)标量质量的2HDM场景,尽管代价是失去CP偶态和奇态之间的区别。
2017-02-27 hep-ph
Searches for dark matter via charged Higgs pair production in the Inert Doublet Model at $γγ$ collider
惰性双态模型(IDM)是对标准模型(SM)的最简单的扩展,扩展了标量扇区,提供了一个标量暗物质粒子候选者。本文研究了在$γγ$对撞机上双电荷Higgs粒子的产生。通过扫描整个参数空间,我们得到了与正确的暗物质遗迹丰度相对应的参数点。在应用了所有的理论和实验限制之后,暗物质存在的参数空间受到了极大的限制。我们对IDM和SM背景下$H^+H^-$产生的信号进行了分析,并在运动学变量中选择了优化的选择条件以最大化信号显著性。通过信号与背景的比较,我们得到了在未来的$γγ$对撞机实验中可以检测到的参数点。
2020-06-11 hep-ph
A two-Higgs-doublet interpretation of a small Tevatron $Wjj$ excess
我们表明,$Wjj$多余的Tevatron数据可以解释的背景下,适当选择的参数的标准非超对称两希格斯偶极子模型。在$γγ$和$W^+ W^- b \anti b$最终状态中的相关信号被预测并且处于可检测的边缘。如果$Wjj$过量的截面是$\lsim 1-2\pb$,则所提出的模型是最有吸引力的。
2011-06-16 hep-ph