Simplified Models vs. Effective Field Theory Approaches in Dark Matter Searches
在这篇综述中，我们讨论和比较使用简化模型和有效场论（EFT）方法在暗物质搜索。我们提供了一个国家的最先进的描述EFT和简化模型的主题，特别是在对撞机搜索的背景下，暗物质，但也与直接和间接检测搜索的影响，构成一个共同的语言，为未来不同的策略之间的比较的目的。材料以尽可能独立的形式提出，以便它可以作为新来者的介绍性评论以及从业者的参考指南。
2016-07-13 hep-ex hep-ph
Analysis of the Bounds on Dark Matter Models from Monojet Searches at the LHC
我们分析了WIMP暗物质模型的约束条件，这些约束条件可以从大型强子对撞机“单喷流”截面上的上限导出。这些约束最初是在有效场论（EFT）的上下文中解释的，其中标准模型由系数为$1/Λ^2$的6维算子扩展。我们表明，结合ATLAS和CMS合作的8 TeV的数据，仅略有提高的界限。然后，我们分析这个最终状态的背景下，简化模型与$s-$通道调解人。我们表明，如果介质的衰减宽度是小的，这些简化的模型可以准确地建模的有效场论，只有当介质质量是5 TeV以上。最后，我们指出，即使EFT准确地描述了${\cal O}(Λ^{-2})$贡献的矩阵元素，$Λ$的值附近的当前界限，它收到显着的贡献，以$Λ^{-4}$，在简化模型的上下文中，这些对应于图中两个调解人交换。这一观察结果对EFT描述的内部一致性提出了挑战，因为不包括维度$-8$算子，这些算子也将有助于矩阵元素的${\cal O}(Λ^{-4})$。
2017-09-25 hep-ph
Top-philic heavy resonances in four-top final states and their EFT interpretation
在LHC中，每10万个顶夸克对发生一次事件的概率是很低的，因此在LHC中出现四个顶夸克末态的概率非常低。虽然稀少，但它们提供了一个独特的窗口，可以看到顶夸克的复合性，自相互作用，更一般地说，可以看到任何亲顶的新物理学。通过采用简化的模型，具有重共振，我们研究了有效的理论解释的有效性范围内目前的四个顶夸克分析在大型强子对撞机，并建立其未来的HL-LHC达到。我们发现，对于所考虑的一类模型，有效场论的解释是不适用的。因此，我们提出了使用简化模型从公共CMS分析中获得的最新限值。最后，我们提出了一种新的基于大横动量顶夸克产生的实验结果的重铸策略。
2021-10-13 hep-ex hep-ph
A Simplified Twin Pati-Salam Theory of Flavour with a TeV Scale Vector Leptoquark
在这次演讲中，我们讨论了最近提出的双Pati-Salam（PS）理论的一个简化版本，该理论在高能量下打破了$G_{4321}$规范群，然后在低能量下打破了标准模型，产生了TeV标度矢量轻夸克$U^μ_1(3,1,2/3)$，可用于解决$B$衰变中的轻子普适性异常$R_{K^{(*)}}$和$R_{D^{(*)}}$。该模型还解释了夸克和轻子的质量等级，提供了味异常和味理论之间的联系。
2022-03-04 hep-ph
B-physics anomalies: a guide to combined explanations
出于额外的实验提示的轻子味普适性违反B衰变，无论是在充电和中性电流过程中，我们分析了必要的成分，提供一个组合描述这些现象。通过有效场论（EFT）的方法，基于新物理学的假设主要耦合到第三代左手夸克和轻子，我们显示这是如何可能的。我们演示，特别是，如何解决所带来的问题，电弱精度测试和直接搜索，而自然的选择模型参数，在上下文中的$U(2)_q \times U(2)_\ell$味对称。我们通过TeV范围内的显式介质的简化模型进一步证明了一般的EFT结果：有色标量或矢量leptoquark和无色矢量。其中，一个$SU(2)_L$的情况下，单线矢量leptoquark出现作为一个特别简单和成功的框架。
2017-10-18 hep-ex hep-ph
Renormalization group evolution of the universal theories EFT
当对标准模型有效场论（SMEFT）参数空间施加限制，使其描述普遍理论时，传统的精密电弱资料斜参数分析可以一致地投射到现代的SMEFT框架中。然而，这样的分析的有用性受到了这样一个事实的挑战，即在新物理学的尺度上的普适理论，在那里它们被匹配到SMEFT上，可以流向非普适理论，其中重整化群（RG）演化到电弱尺度，在那里测量精确的可观测量。在电弱尺度上偏离普适理论不是任意的，而是由匹配尺度上的普适参数决定的。但是，为了定义倾斜参数，以及更普遍的直接映射到可观测的电弱尺度上的普适参数，需要额外的处方来治疗RG引起的非普适效应。我们进行RG分析的SMEFT描述的通用理论，并讨论RG的影响简化，通用理论驱动的方法来拟合精确的电弱和希格斯数据。
2015-12-21 hep-ph
Search for opposite sign muon-tau pair and a b-jet at LHC in the context of flavor anomalies
几个半轻子$B$ -介子衰变中现存的反常现象为标准模型之外的物理学提出了论据。对中性流衰变（如$R_K$、$R_{K^*}$和$B_s\rightarrow ϕμμ$）以及带电流衰变（$R(D)$和$R(D^*)$）的测量都为轻子味普适性的破坏提供了有力的线索。最近的研究表明，一类有效场论（EFT）模型可以解释这样的反常现象，在只有几个参数，可以确定唯象。在这篇文献中，我们检查这样的决议的背景下，必要的$(\bar{s}$ $b$）（$\barτ τ)$运营商，并寻找其信号在13 TeV的大型强子对撞机，与一个最终状态的一个$b$喷流，和一个相反电荷的$μ$ - $τ$对，与μ子来自一个$τ$轻子的衰变。我们得到的发现和排除限制的模型参数作为一个函数的光度在13 TeV的大型强子对撞机。
2019-10-22 hep-ph
A Note on Gauge Anomaly Cancellation in Effective Field Theories
本文讨论了有效场论（EFT）中不存在规范反常的条件。一般的结果从BRST算子的上同调不防止潜在的异常所产生的不可重正化的部门，当规范组不是半简单的，如在标准模型EFT（SMEFT）。通过考虑一个简单的显式模型，模仿SMEFT属性，我们计算正则化理论中的异常，包括一套完整的六维算子。我们表明，非重整化部分上的异常的依赖，可以通过添加一个本地的反项的理论。因此，规范反常抵消的条件完全由费米子扇区的电荷分配控制，就像在可重整化理论中一样。
2021-04-25 hep-ph hep-th
$R_K$ anomalies and simplified limits on $Z'$ models at the LHC
LHCb合作组最近报告了一个2.5 $σ$的差异，与在比率$R_{K^*}= \hbox{BR}(B \to K^* μ^+ μ^-) / \hbox{BR}(B \to K^* e^+ e^-)$的轻子普适性测试中的预测值有关。再加上早些时候在$R_{K}$中观察到的类似异常，这引起了极大的兴奋。人们提出了一些新的物理学假设来解释这种异常现象。在这项工作中，我们考虑简化的限制$Z'$模型从ATLAS和CMS搜索新的共振在双轻子和双射流模式，我们使用简化的限制变量$ζ$相关的共振和B-衰变实验的结果。通过检查最小的$Z'$模型，可以容纳所观察到的LHCb的结果，我们表明，高质量共振搜索结果开始对这些模型敏感，未来的结果将更加翔实。
2017-09-15 hep-ex hep-ph
Setting limits on Effective Field Theories: the case of Dark Matter
利用有效场论（EFT）进行LHC新物理研究正受到越来越多的关注。因此，重要的是要澄清与EFT形式主义在LHC环境中的适用性相关的所有方面，其中大的可用能量可以产生克服最大有效性范围的反应，即理论的截止。我们表明，这确实禁止设置严格的限制EFT参数空间，通过修改后的版本，我们设计和验证的普通分箱似然假设检验。我们的极限设定策略可以通过LHC实验合作以其完整的形式进行，或者通过简化的Likestival方法，依靠某些近似，在合作之外进行。我们将其应用到最近的CMS单喷流分析，并推导出一个暗物质（DM）EFT模型的限制。选择DM作为案例研究，因为DM生产EFT威尔逊系数和理论结构的有限范围表明，截止值可能是危险的低，在LHC范围内。然而，我们的策略也可以应用于EFT的参数化的间接影响，在电弱和希格斯部门的重新物理。
2017-05-09 hep-ex hep-ph
Non-resonant new physics search at the LHC for the $b \to c τν$ anomalies
受$b \to c τ\overlineν$异常的启发，我们研究了在大型强子对撞机（LHC）上通过考虑具有高能强子衰变的$τ$轻子、$b$喷流和大的丢失横动量（$pp \to τ_h \overline{b} + E_{\rm T}^{\rm miss}$）的末态来寻找新物理的非共振过程.这样的搜索对于探索对$b \to c τ\overlineν$的新物理贡献是有用的。它们不仅在六维有效场论（EFT）中进行了分析，而且在显式的LQ非解耦LQ模型中进行了分析。前者是通过在后者中取大LQ质量的极限来实现的。澄清了即使在寻找$pp \to τ_h \overline{b} + E_{\rm T}^{\rm miss}$时，LHC灵敏度对$O(1)$ TeV的LQ质量也是敏感的。虽然LQ模型提供了比EFT极限更弱的灵敏度，但是发现在整个LQ质量区域中，与传统的单$τ$搜索（$pp \to τ_h + E_{\rm T}^{\rm miss}$）相比，$pp \to τ_h \overline{b} + E_{\rm T}^{\rm miss}$的非共振搜索可以提高$\approx 40\%$的灵敏度。因此，预计$b \to c τ\overlineν$异常所建议的大多数参数区域可以在HL-LHC上探测到。此外，它表明，$\text{R}_2$ LQ方案是完全可访问的，一旦LHC运行2的数…
2022-02-16 hep-ex hep-ph
A Global Likelihood for Precision Constraints and Flavour Anomalies
本文在标准模型有效场论（SMEFT）中提出了一个六维Wilson系数空间的全局似然函数。可能性包括来自味道变化中性电流B衰变的贡献，带电和中性电流B和K衰变中的轻子味道普适性测试，K，B和D系统中的介子-反介子混合观测值，K -> ππ中的直接CP破坏，带电轻子味道破坏B，τ和μ子衰变，Z和W极的电弱精确测试，电子，μ子的异常磁矩，和τ，以及其他几个精密观测值，总共265个。威尔逊系数可以指定在任何规模，与一个循环运行以上和以下的电弱规模自动照顾。似然函数的实现基于开源工具flavio和wilson以及开放的Wilson系数交换格式（WCxf），可以作为Python包安装。它可以作为一个基础，无论是模型独立的拟合或测试动态模型，特别是模型建立，以解决B物理的异常。我们讨论了一些示例应用程序，从EFT和模型构建文献再现的结果。
2019-02-11 hep-ph
Collider Constraints on $Z^\prime$ Models for Neutral Current $B-$Anomalies
我们研究了当前对撞机的一些简单的$Z^\prime$模型，适合中性电流$B-$异常的约束，包括约束来自大型强子对撞机的标准模型（SM）签名的测量。“MDM”简化模型不受SM测量的约束，但{ \em}受到139 fb $^{-1}$ 13 TeV ATLAS双μ子搜索的强烈约束。对“MUM”简化模式的约束要弱得多。当前$B_s$混合约束和ATLAS的$Z^\prime$搜索的组合意味着第三族超荷电模型示例情况中的$M_{Z^\prime}>1.2$ TeV。LHC SM测量排除了$M_{Z^\prime}<1.5$ TeV模型参数空间的一部分。
2020-01-28 hep-ex hep-ph
What is the scale of new physics behind the $B$-flavour anomalies?
受最近发现的$B$ -介子半轻子衰变中轻子味非普适性的启发，我们研究了微扰么正性对$b \to c \ell \bar ν$和$b \to s \ell \bar \ell$跃迁反常的新物理解释的约束.在一个有效场论的方法，我们发现$2 \to 2$费米子散射振幅饱和的么正性约束低于9 TeV和80 TeV，分别为$b \to c \ell \bar ν$和$b \to s \ell \bar \ell$过渡。更强的界限，到几TeV，得到领先的有效运营商的方向上的第三代，如味模型所建议的。最后，我们解决的简化模型解释的异常的幺正性约束，并表明，新的物理解释被排除在一类微扰实现。
2017-10-08 hep-ph
Combined explanations of B-physics anomalies: the sterile neutrino solution
在本文中，我们提供了一个带电的和中性电流$B$ -物理异常的综合解释假设存在一个轻的无菌中微子$N_R$的贡献的$B \to D^{(*)} τν$过程。我们特别关注两个简化的模型，其中介质的味道异常是矢量leptoquark $U_1^μ\sim ({\bf 3}, {\bf 1}, 2/3)$或标量leptoquark $S_1 \sim ({\bf \bar 3}, {\bf 1}, 1/3)$。我们发现，$U_1^μ$可以成功地再现所需的偏差，从标准模型，而在同一时间与所有其他的味道和精度可观的兼容。标量轻夸克反而在$B_s$混合和中性流异常之间引起张力。对于这两种状态，我们提出的限制和未来的预测，从直接搜索在大型强子对撞机发现，而目前这两种模式是完全允许的，所有的参数空间将测试更多的光度。最后，我们详细地研究了无菌中微子$N_R$的宇宙学约束以及它成为暗物质候选者的条件。
2018-09-03 hep-ph
The emergence of multi-lepton anomalies at the LHC and their compatibility with new physics at the EW scale
最近的一项研究[1]表明，一个简化的模型预测了一个质量为270 GeV的重标量（$H$），它衰变为标准模型（SM）希格斯玻色子，与质量为150 GeV的标量单线态（$S$）相关联，可以容纳大型强子对撞机（LHC）质子-质子碰撞中的几个异常多轻子结果。考虑到这一点，这篇文章的目标是提供一个更正式的研究，更广泛的大型强子对撞机的结果有关的生产多重轻子。我们发现，这些结果的组合导致数据和SM Monte Carlo预测之间的强烈差异。这些差异出现在不同SM过程占主导地位的相空间的角落，表明单个SM过程的潜在错误建模不太可能解释它们。用目前可用的工具评估SM过程的预测的系统不确定性似乎无法解释这些差异。一个组合是能够限制简化模型的单自由度$β_g^2$，有关的汤川耦合的$H$顶夸克的大小，值为$2.92\pm 0.35$。这与没有信号相反，其中$β_g=0$。这一结果进行了讨论，在现有的大型强子对撞机数据的新物理的潜力，以及我们目前的理解的SM的局限性的独立的上下文中。尽管如此，双轻子末态的QCD NNLO和EW NLO修正预计不会改变本研究的结论。关于产生两个相反符号不同味的带电轻子的新结果进一步证实了在轻子相空间的类似角落中存在异常。
2019-09-17 hep-ph
Revisiting the vector leptoquark explanation of the B-physics anomalies
我们提出了一个彻底的调查矢量leptoquark假说的综合解释的$B$物理异常。我们从两个角度分析这一假设，考虑到最近的结果从$B$ -物理观测值和高- $p_T$搜索。首先，使用一个简化的模型，我们确定的一般条件，成功的低能量适合存在右手leptoquark耦合（忽略在以前的分析）。其次，我们将展示如何在这些条件下，特别是一个相当大的2-3家庭的混合，可以实现在一个积极的紫外线完成。我们的分析加强了矢量leptoquark假设在解决异常现象的现象学上的成功，以及它与基于风味非普适规范相互作用的思想的标准模型的动机扩展的兼容性。本文详细讨论了右手轻夸克耦合对一系列关键的低能观测量，即$B_s \to ττ$和$τ\toμ$轻子味破坏过程的影响，包括$τ$和$B$衰变.紫外线完成的作用，在精确估计其他低能量的可观测量，最显着的$ΔF=2$振幅，也得到解决。
2019-07-25 hep-ph
Reading the footprints of the B-meson flavor anomalies
受最近LHCb宣布的一个$3.1σ$违反轻子味普适性的比例$R_K=Γ(B\to Kμ^+μ^-)/Γ(B\to K e^+ e^-)$的启发，我们提出了一个更新的，全面的分析味异常中看到的中性流（$b\to s\ell^+\ell^-$）和带电流（$b\to cτ\barν$）衰变的$B$介子。我们的研究从一个独立于模型的有效场论方法，然后考虑一个简化的模型和UV完全扩展的标准模型，具有矢量leptoquark $U_1$作为主要调解人的异常。我们发现，新的LHCb数据证实了一个新的，主要是左手，半轻子电流电流相互作用的味道结构尊重（最低限度）打破$U(2)^5$味道对称性的新兴模式。我们分析的新方面包括涉及τ轻子的半轻子算子的组合分析，特别包括来自$B_s$ - $\bar B_s$混合的重要约束，右手轻夸克耦合的影响和最小味对称性破缺的偏差的系统研究，详细分析了各种罕见的$B$衰变模式，这些模式将提供这种非标准框架的确凿证据（LFV衰变，双τ模式，和$B\to K^{(*)}ν\barν$），最后更新的碰撞边界的分析leptoquark质量和耦合。
2021-09-26 hep-ph
Effective Theory Approach to New Physics with Flavour: General Framework and a Leptoquark Example
在有效场论（EFT）方法中，用高维算子扩展标准模型提供了一个系统的框架，从自下而上的角度研究新物理（NP）效应，只要NP尺度与实验观测量中探测的能量相比足够大。然而，当考虑到不同的夸克和轻子味时，自由参数的数量急剧增加，这使得NP味结构的一般研究不可行。在本文中，我们解决这个问题，鉴于最近观察到的“味异常”的$B$介子衰变，我们采取的动机，以开发一个通用的框架，使我们能够系统地减少EFT的味参数的数量。这个框架可以很容易地用于全球适合的味道观测在Belle II和LHCb，以及在LHC的味道依赖的对撞机签名的分析。我们的形式主义代表了著名的最小的味道违反的方法的扩展，并使用Froggatt-Nielsen收费定义的味道功率计数。作为一个相关的说明的形式主义，我们将其应用到味结构，可以诱导的$U_1$矢量leptoquark，这是最近的暗示味非普遍性的半轻子$B$衰变的可能解释之一。我们研究的现象学可行性，这个特定的框架执行一个适合低能量的味道观测。
2020-01-17 hep-ph
Anomaly Awareness
University of Sussex（萨塞克斯大学）；Instituto de Física Corpuscular (IFIC), Universidad de Valencia-CSIC（瓦伦西亚大学-西班牙国家研究委员会 粒子物理研究所（IFIC））
提出名为 Anomaly Awareness 的异常检测算法，通过修改代价函数使模型在学习正常事件时感知异常，在粒子物理和计算机视觉任务中有效识别未见异常且提升鲁棒性。
2023-03-13 cs.LG hep-ph stat.ML
New Physics in $ b \to s τ^+τ^-$ Processes and Correlations with $R(D^{(*)})$ and $B\to K^{(*)}ν\barν$: An (SM)EFT Analysis
Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology（巴塞罗那科学技术研究院高等物理研究所）；ICREA, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats（加泰罗尼亚研究高级 institution）；Instituto de Física Corpuscular, Universitat de València – Consejo Superior de Investigaciones Científicas（瓦伦西亚大学-西班牙国家科研理事会上层物理研究所）
本文在SMEFT框架下分析b→sτ⁺τ⁻过程，结合R(D⁽*⁾)与B→K⁽*⁾νν̄异常，预测分支比可增强数倍，并指出通过多通道测量可区分不同新物理情景。
2026-10-01 hep-ex hep-ph
$B$ meson anomalies within the triplet vector boson model to the light of recent measurements from LHCb
本研究结合LHCb 2022-2023年最新轻子味普适性比率测量数据，对三重态矢量玻色子（TVB）模型开展全局拟合，发现1 TeV重TVB可在符合LHC约束下解释B介子反常，但纳入R(D*)世界平均数据时与LHC限制存在张力。
2023-04-28 hep-ex hep-ph
Surprises from Complete Vector Portal Theories: New Insights into the Dark Sector and its Interplay with Higgs Physics
我们研究UV完备理论，其中标准模型（SM）规范群扩展了一个新的阿贝尔$U(1)$，和现场的内容增加了任意数量的标量和费米子SM单线态，可能包括暗物质（DM）的候选人。考虑到，如经典和量子规范不变性的完整的理论和S-矩阵的幺正性，不适用于一个简化的模型方法，被证明有显着的唯象后果。缺乏规范异常导致$U(1)$费米子电荷之间的紧密关系，并提出了暗费米子的数量下限。与天真的预期相反，DM湮灭到Zh被发现是p波抑制，暗示了S矩阵的微扰么正性，DM热遗迹密度和间接搜索的戏剧性的影响。在这个框架内，暗物质、新矢量玻色子和希格斯物理之间的相互作用是相当自然和普遍的。
2017-11-21 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
New Physics Through Flavor Tagging at FCC-ee
University of Basel（巴塞尔大学）
本文利用机器学习味标记技术，在FCC-ee上测量$R_b$、$R_c$、$R_s$等观测量，精度提升两个数量级，并预测对SMEFT四费米子相互作用的灵敏度，显著改进现有界限，同时探索$B$介子异常并设计味破坏搜索策略。
2026-09-22 hep-ex hep-ph
