LHCb future dark-sector sensitivity projections for Snowmass 2021
Daniel Craik, Phil Ilten, Daniel Johnson, Mike Williams
我们提供了未来LHCb暗区灵敏度预测，供斯诺马斯报告使用。其中包括对暗光子和希格斯门的更新预测，以及对主要与胶子耦合的类轴子粒子的新预测。
We provide future LHCb dark-sector sensitivity projections for use in the Snowmass reports. These include updated projections for dark photons and the Higgs portal, along with new projections for axion-like particles that couple predominantly to gluons.
机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。
继续探索
Snowmass 2021 White Paper: Charged lepton flavor violation in the tau sector
带电轻子味破坏一直被认为是新物理学的明确标志。在这里，我们描述的物理能力和新物理模型的发现潜力与带电轻子味破坏的τ部门作为其实验签名。详细讨论了B工厂实验BaBar、Belle和Belle II的实验现状，以及在Super Tau Charm Factory、LHC、EIC和FCC-ee实验中通过Tau扇区的带电轻子味破坏发现新物理的前景。提交到美国社区研究粒子物理学的未来（Snowmass 2021）
Snowmass White Paper: New flavors and rich structures in dark sectors
暗物质可以是与标准模型具有非最小耦合的暗扇区的一部分。与许多（最小）基准模型相比，这种情况可能会导致实验签名的显着修改，并强烈影响实验搜索灵敏度。在这篇白皮书中，我们回顾了几个非最小暗扇区模型，包括现象学后果：解释$(g-2)_μ$，非弹性暗物质，强相互作用的大质量粒子作为暗物质候选者的模型，以及具有美味耦合的轴子。目前的排除和预测的实验灵敏度对这些例子暗区模型说明了不断增长的暗区实验努力的鲁棒性-现有搜索的广度和精度-探测理论上有趣的参数空间。它们还说明了不同实验方法的一些独特的互补性。
Extended Gauge Sectors at Future Colliders: Report of the New Gauge Boson Subgroup
我们总结的结果，新规范玻色子小组的物理扩展规范部门在未来的对撞机在1996年斯诺马斯研讨会。我们讨论了直接和间接的搜索达到新的规范玻色子在强子和轻子对撞机，以及这些机器的能力，以提取详细的信息，这些粒子的耦合的费米子和规范玻色子的标准模型。[To出现在1996年DPF/DPB夏季高能物理新方向研究论文集-斯诺马斯96，斯诺马斯，CO，1996年6月25日至7月12日。
More is Different: Non-Minimal Dark Sectors and their Implications for Particle Physics, Astrophysics, and Cosmology -- 13 Take-Away Lessons for Snowmass 2021
短语“更多就是不同”经常被用来指新的，意想不到的集体现象，当一个给定系统中的状态数量很大时，可能会出现这种现象。在对Snowmass 2021研究的贡献中，我们描述了13种意想不到的集体现象，这些现象可能在暗区包含大量状态时出现，与通常的假设相反。这13个外卖课程涵盖了暗物质物理学的所有相关领域，包括对撞机签名，直接检测签名，间接检测签名，暗物质互补性的新观点，甚至是意想不到的天体物理和宇宙学现象，超越了那些通常与单组分暗物质场景相关的现象。因此，这些经验教训-以及它们所依据的现象-表明，在考虑与非最小暗区有关的可能特征和理论可能性时，需要保持一种广泛的视角。
Closing the Wedge with 300 fb^-1 and 3000 fb^-1 at the LHC: A Snowmass White Paper
大型强子对撞机上希格斯玻色子玻色子的发现开启了直接测量电弱对称性破缺机制的时代。在LHC上寻找标准模型（SM）EWSB扇区的扩展是至关重要的。最小超对称标准模型（MSSM）是具有扩展EWSB扇区的SM的重要扩展。在本白皮书中，我们将目前ATLAS和CMS直接搜索重MSSM中性希格斯玻色子玻色子的范围扩展到LHC的300 fb^-1和3000 fb^-1数据。特别是我们专注于τ^+τ^-通道和赝标衰变到轻希格斯玻色子玻色子和Z，与额外的讨论如何进一步关闭楔形。
Snowmass White Paper: prospects for the measurement of top-quark couplings
在这篇对2021年斯诺马斯社区规划工作的贡献中，我们提出了在未来对撞机上测量顶夸克耦合的前景。预测的高亮度阶段的大型强子对撞机和未来的希格斯/电弱/顶级工厂的电子-正电子对撞机。结果提出了预期的界限威尔逊系数的相关SMEFT运营商从一个全球性的适合顶级物理部门。
Following the muon track of hierarchical sectors at LHCb
本文报道了一项研究的实验签名的分级部门超出标准模型的特点是味道违反重矢量和一组轻的伪戈德斯通玻色子$a_{1,2}$，跨越大范围的寿命。非最小标量谱触发了新的$B$衰变成多轻子，这将逃脱当前搜索的范围。因此，在LHCb的新的位移顶点分析进行了讨论，以探讨分层的新物理，扩大范围的跟踪系统的检测器。此外，还研究了拟议的CODEX-b实验的范围。通过利用仅在探测器的子系统中在高水平LHCb触发下重建的轨道，可以在戈德斯通玻色子的寿命中跨越7个数量级在μ子通道中达到${\mathcal{B}(B_s^0\to a_1 a_2) < 10^{-8}}$和${\mathcal{B}(B^+\to K^+ a_1 a_2) < 10^{-9}}$。相应地，可以测试$\lesssim 1$级的重-轻粒子耦合，从而可能排除重和轻扇区强烈耦合的复合希格斯粒子的情况。
Search for a light dark sector particle at LHCb
本文用$K^* (892)^0 \rightarrow K^+ π^-$和$χ\rightarrow μ^+ μ^-$寻找$B^0 \rightarrow K^* (892)^0 χ$衰变中产生的一个隐扇形玻色子$χ$。搜索是使用$pp$ -碰撞数据样本收集在$\sqrt{s}=7$和8 TeV的LHCb检测器，分别对应于1和2 fb $^{-1}$的积分亮度。在$214 \le m_χ\le 4350$ MeV的质量范围内没有观察到显著的信号，并且将上限置于分支分数产物$\mathcal{B}(B^0 \rightarrow K^* (892)^0 χ) \times \mathcal{B}(χ\rightarrow μ^+ μ^- )$上，作为$χ$玻色子的质量和寿命的函数。这些限制对许多预测存在额外低质量暗玻色子的理论提出了迄今为止最严格的限制。
A Snowmass Whitepaper: Dark Matter Production at Intensity-Frontier Experiments
暗物质粒子可以在强度前沿实验中观察到，未来十年的机会将探索由热DM模型，暗扇区范式和数据异常激发的重要参数空间。本白皮书描述了此类搜索的动机、检测策略、前景和挑战，以及RF6内部和整个HEP的协同作用和互补性。
Theory, phenomenology, and experimental avenues for dark showers: a Snowmass 2021 report
在这项工作中，我们考虑的情况下，一个强耦合的暗/隐藏的部门，它扩展了标准模型（SM）通过添加一个额外的非阿贝尔规范群。这些扩展通常包含物质场，很像SM夸克，以及类似于SM胶子的规范场。我们专注于探索这样的部门，其中暗粒子通过入口在LHC产生，并在暗部门内进行快速强子化，然后衰变回，至少部分地并且可能具有相当长的寿命，SM粒子，给出一系列可能壮观的签名，如新兴或半可见的射流。其他的，非QCD类的情况下，导致软未聚集的能量模式或胶球也进行了讨论。在回顾了理论、现有基准和约束之后，这项工作讨论了如何从基本物理参数建立一致的基准，并为PYTHIA隐谷模块以及喷气子结构研究提出了新的发展。最后，提出了一系列改进的搜索策略，以便为更好地探索LHC暗簇射铺平道路。
Lepton Flavor Universality tests in $b\to s\ell^+\ell^-$ decays at LHCb
标准模型的电弱部分包含了三代带电轻子$\ell^-\in\{e^-,μ^-,τ^-\}$，除了它们与希格斯玻色子的汤川耦合决定了它们的质量之外，它们都是彼此的精确复制品。Yukawas，因此，质量，没有预测，但在理论中的参数。形式主义的一个基本原则，即轻子普适性，是所有三代之间与电弱规范玻色子$\{γ, Z, W^-\}$的耦合相等，并且基本上经受住了时间的考验。然而，最近对$B$衰变的精确测试对轻子味普适性提出了严峻的挑战，可能指向超越标准模型的新物理学。在这项工作中，我们总结了最新的LHCb结果的轻子味普适性测试在$b\to s\ell^-\ell^+$电弱企鹅部门，并提到进一步的前景与升级的LHCb探测器。
Probing Supersymmetric Dark Matter and the Electroweak Sector using Vector Boson Fusion Processes: A Snowmass Whitepaper
大型强子对撞机（LHC）上的矢量玻色子聚变（VBF）过程为寻找具有电弱耦合的新物理提供了一个独特的机会。介绍了两项研究：（i）在14 TeV的两个VBF喷流和大的缺失横向能量的最终状态下的超对称暗物质的搜索。对确定Wino和Bino-Higgsino暗物质遗迹密度的前景进行了研究。大型强子对撞机可以探测质量高达约600 GeV的维诺暗物质，亮度为1000 fb $^{-1}$。(ii)在两个VBF喷注、缺少横能和两个$τ$（轻Stau情形）和轻轻子$e$和$μ$（轻Slepton情形）的末态中寻找电荷伴子/中性伴子系统.在LHC 14的300 fb $^{-1}$（1000 fb $^{-1}$）处，包含和相反符号的$τ$对的$5 σ$质量达到分别为250 GeV（300 GeV）和200 GeV（250 GeV），对于$ΔM \, = \, m_{\tildeτ_1} - m_{\neu{1}} \, = \, 30$ GeV。对于$ΔM \, = \, 15$ GeV，包含$τ$对的LHC 14在300 fb $^{-1}$（1000 fb $^{-1}$）处的$3 σ$质量达到180 GeV。在LHC 14的300 fb $^{-1}$（1000 fb $^{-1}$）处，包含和相反符号的$μ$对的$5 σ$质量分别约为350 GeV（400 GeV）和300 GeV（350…
Snowmass 2021 White Paper: Cosmogenic Dark Matter and Exotic Particle Searches in Neutrino Experiments
来自外太空的信号及其探测在粒子物理学，特别是在发现和探索标准模型（BSM）之外的物理学中起着重要的作用，除了暗物质（DM）的证据之外，例如，由暗物质湮灭产生的中微子对于间接DM的探索也是重要的。此外，在过去的十年中，提出了一系列新的，动机良好的物理模型和暗区方案，预测宇宙起源信号与传统的直接探测粒子状暗物质的信号互补。最值得注意的是，在目前的宇宙中产生（半）相对论性DM粒子（例如，助推暗物质）的各种机制已经提出，同时符合当前对DM的观测和实验限制。由此产生的信号通常强度较低，能量更高，地下的千吨级中微子探测器可以很容易地对其敏感。此外，如果暗扇区模型允许初始态和最终态粒子之间存在较大的质量差，那么缓慢移动的DM的散射可以产生相当大的能量沉积，而使用大体积探测器的中微子实验非常适合探索这些机会。本白皮书致力于讨论宇宙起源暗物质和奇异粒子搜索的科学重要性，不仅概述了理论界和实验界最近的努力，还提供了该研究分支的未来观点和方向。本文讨论了中微子探测器中使用的技术及其互补性，并概述了当前和发展中的分析策略。
CKM and CPV measurements in the beauty and charm sector
本文报告了LHCb在美强子与粲强子领域的最新CP破坏测量，包括B_s^0衰变、CKM角γ的树级测量、B^±多体衰变分析及多体D衰变中CP破坏的寻找，其中γ组合精度达(67±4)°并主导世界平均值。
Projections for Two Higgs Doublet Models at the LHC and ILC: A Snowmass White Paper
125 GeV希格斯玻色子的发现及其分支比的测量开启了对电弱对称破缺扇区的探索。已经有许多研究探索这些结果对两个希格斯双重态模型的参数空间的限制。我们扩展这些结果，包括完整的数据集和研究的预期灵敏度，可以得到300和3000反femtobarn的积分亮度。此外，寻找一个沉重的标准模型希格斯玻色子也被认为是。结果表明，这种希格斯玻色子的不可观测性可以大大缩小两个希格斯偶态模型中参数空间的允许范围。最后，在质心能量250，500和1000 GeV的ILC的预测进行了研究。
Inelastic Dark Matter at the LHC Lifetime Frontier: ATLAS, CMS, LHCb, CODEX-b, FASER, and MATHUSLA
在束流收集器、固定靶和对撞机实验中，人们已经广泛地寻找来自光的衰变的可见信号--长寿命的隐藏扇形粒子。如果这样的隐藏扇区通过比$\sim 10$ GeV重的介质耦合到标准模型，那么它们在低能加速器中的产生就会受到运动学上的抑制，从而留下大量可行的参数空间。我们在非弹性暗物质模型中研究了这种情况，这些模型在各种现有和拟议的LHC实验中产生了可见信号，如ATLAS，CMS，LHCb，CODEX-b，FASER和MATHUSLA。这些实验可以利用大型强子对撞机的大质心能量，从宇宙学激发的$\sim 1-100$ GeV质量范围内的暗光子衰变中产生GeV尺度的暗物质。我们还提供了一个详细的计算辐射暗物质-核子/电子弹性散射截面，这是相关的估计率在直接检测实验。
New Physics in the Flavour Sector
几个实验观察到偏离标准模型（SM）的风味部门：LHCb发现$4-5\,σ$差异相比，SM在$b\to sμ^+μ^-$过渡（最近支持的Belle分析）和CMS报告的非零测量$h\toμτ$与$2.4\,σ$的意义。此外，BELLE、BABAR和LHCb发现了$B\to D^{(*)}τν$中违反味普适性的线索。此外，μ介子的反常磁矩也存在长期的差异。有趣的是，所有这些异常都与μ子和τ子有关，而相应的电子通道似乎是SM样的。这表明，这些偏离SM可能是相关的，我们简要回顾了一些选定的模型提供同时的解释。
Towards the LHCb pentaquark modes in the single-charm sector
本文采用两种唯象方法在耦合道框架下研究Λ_c重子家族质量谱，发现其存在LHCb粲偶素五夸克的对应镜像态，可为未确定量子数的P_{c\bar{c}}态提供参考。
Neutrino Flavor Model Building and the Origins of Flavor and CP Violation: A Snowmass White Paper
中微子部门提供了一个最敏感的探针，新的物理学超越粒子物理学的标准模型。中微子质量产生的机制仍然是未知的。观测到的中微子质量的抑制暗示了一个大尺度，可以想象的是大统一理论（GUT）的尺度，这是中微子的一个独特特征，而不是带电费米子。中微子质量和混合的起源是费米子质量和混合之谜的一部分，这在SM中没有得到解释。夸克和轻子部门的味模型的建设是重要的，以获得更好地理解的起源的质量层次结构和味混合，这构成了占主导地位的部分SM参数。基于非阿贝尔离散味对称性和模味对称性的中微子味模型的建立是一个很有前途的研究方向。新兴的模型提供了一个框架，具有显着减少数量的未确定的参数在风味部门。基于非阿贝尔离散味对称性及其模块化变体的模型构建使粒子物理学界能够解释当前和预期即将到来的中微子实验数据。基于这样的框架追求风味模型的建设也可以提供连接到可能的UV完成，特别是弦论。我们强调的重要性，构建模型的理论预测的不确定性小于，或在最兼容的，在中微子实验中的测量误差条。
Prospects on searches for baryonic Dark Matter produced in $b$-hadron decays at LHCb
最近提出了一个可以同时解释宇宙中暗物质遗迹密度和物质-反物质不平衡的模型。该模型需要$b$ -强子分支分数在每千分之一的水平暗物质。$b$ -强子衰变为暗扇形重子$ψ_{\rm{DS}}$，其质量在$940$ MeV/c $^{2} \leq m(ψ_{\rm{DS}}) \leq 4430$ MeV/c $^{2}$区域.在本文中，我们讨论了LHCb实验的灵敏度，以寻找这种黑暗的重子，涵盖不同类型的拓扑结构，并给出了对LHC的1993年和4，以及拟议的第二阶段升级的前景。我们表明，LHCb实验可以覆盖整个质量范围的假设的暗重子。
Shedding light on the $b\to s$ anomalies with a dark sector
LHCb合作最近报道了$b\to s$跃迁中的一些异常。除了在某些角观测量和分支比上与标准模型（SM）的预言不一致外，还发现了一个有趣的轻子普适性破坏的线索.在这里，我们提出了一个简单的模型，它在附加的$U(1)$规范对称性下扩展了SM，增加了一个带电荷的暗扇区.这种对称性的自发破缺产生了一个大质量的$Z^\prime$玻色子，它将SM粒子与一个有效的暗物质候选者联系起来，同时解决了$b\to s$异常对相关观测量的贡献。
Effective field theory approach to $b\to s\ell\ell^{(\prime)}$, $B\to K^{(*)}ν\barν$ and $B\to D^{(*)}τν$ with third generation couplings
LHCb报告了$B\to K^* μ^+μ^-$、$B_s\toϕμ^+μ^-$和$R(K)=B\to K μ^+μ^-/B\to K e^+e^-$的异常。此外，BaBar、BELLE和LHCb在$R(D^{(*)})=B\to D^{(*)}τν/B\to D^{(*)}\ellν$中发现了轻子味普适性破坏的线索。在这篇笔记中，我们重新检查这些衰变和它们的相关$B\to K^{(*)}ν\barν$使用规范不变的dim-6运营商。对于数值分析，我们专注于新的物理夫妇的情况下，在相互作用本征基，第三代夸克和轻子。我们的结论是，这样的设置可以解释的$b\to sμ^+μ^-$数据同时与$R(D^{(*)})$的小混合角轻子部门（的顺序$π/16$）和非常小的混合角夸克部门（小于$V_{cb}$）。在参数空间的这些区域中，$B\to K^{(*)}τμ$和$B_s\to τμ$可以是有序的$10^{-6}$。可能的紫外线完成简要讨论。
BSM scenarios with missing energy at future lepton colliders
我将简要地讨论几个新的物理模型的签名和发现前景含有暗物质候选人在未来的轻子对撞机。特别是，我将讨论两个模型，在其他签名中，导致电弱规范玻色子和丢失的能量：惰性双重模型，以及THDMa，一个带有额外赝标量的两个希格斯双重模型，作为通往暗区的门户。结果主要基于Snowmass白皮书arXiv：2203.07913
Direct CP Violation in D -> hh Decays
最近，LHCb和CDF协作组已经观察到魅力星区的CP破坏证据。在这个演讲中，它是否可以容纳在标准模型（SM）的问题进行了检查。我们的结论是，CP不对称的差异$Δa_{CP}^{\rm dir}$之间的$D^0 \to K^+ K^-$和$D^0 \to π^+ π^-$的顺序为$-(0.14\sim 0.15)%$。如果SM中$Δa_{CP}^{\rm dir}$的改进的理论估计值仍然是千分之几，并且将来实验测量值继续很大，并且有更多的统计数据，那么这将是在魅力扇区中超越SM的物理学的明确证据。
Hint of Lepton Flavour Non-Universality in $B$ Meson Decays
LHCb合作组最近给出了双轻子不变质量仓m_{ll} ^2 = 1-6 GeV ^2（l = mu，e）的R_K = BR（B +-> K+ mu+ mu-）/ BR（B +-> K+ e+ e-）的结果。测量结果显示，与标准模型（SM）预测值相比，有一个有趣的2.6 sigma偏差。有鉴于此，我们研究了R_K的模型无关的新物理（NP）解释，它与涉及b -> sl l跃迁的其它测量结果一致，放松了轻子普适性假设。我们对NP Wilson系数执行贝叶斯统计拟合，并比较不同假设的贝叶斯因子，以量化其拟合优度。我们表明，数据稍微有利于NP在μ介子部门的NP在电子部门。
Prospects for Lorentz-Violation Searches at the LHC and Future Colliders
强子对撞机提供了一个独特的机会，测试洛伦兹不变性和CPT对称性在高能量和在实验室。在Tevatron上进行了顶夸克扇区的第一次测量。在这里，我们提出了前瞻性的研究，在大型强子对撞机和未来的对撞机上测试顶夸克对生产的洛伦兹不变性。最近在LHCb研究了b夸克扇区。最终，光子参数的新的界限，可以提取从观测TeV光子在LHC。最后，我们将强调强子对撞机提供的其他机会。
Forecasting dark showers at Belle II
在$e^+e^-$对撞机上，来自强相互作用暗扇区（限制在GeV量级）的暗簇射可以产生新的签名。在这项工作中，我们研究的灵敏度$B$工厂实验产生的黑暗阵雨通过有效的相互作用所产生的一个沉重的离壳介质。我们表明，一个前瞻性的搜索位移顶点从GeV级的长寿命粒子在Belle II可以大大提高对暗阵雨的敏感性相比，现有的搜索在BaBar。我们比较搜索位移信号的灵敏度，以搜索在BaBar和KLOE迅速产生的共振，并计算灵敏度预测在Belle II的单光子搜索，通过有效的相互作用产生的无形的黑暗阵雨。有效相互作用的基本结构可以在更高能量的实验中解决，其中介质可以在壳层上产生。为了研究由此产生的约束，我们更新了动力学混合$Z'$玻色子的电弱精确边界，并重新解释了在LHCb的暗簇中寻找低质量双μ子共振。我们发现LHCb和Belle II对不同的粒子衰变长度最敏感，强调了LHC和强度前沿实验的互补性。
(In)Visible signatures of the minimal dark abelian gauge sector
本文研究了稀有介子衰变装置KOTO、LHCb和Belle II对最小暗阿贝尔规范对称的亮暗扇区的灵敏度，其中暗Higgs $S$和暗光子$Z_D$的质量为$\lesssim 10$ GeV。我们已经探索了一个有趣的场景，其中$S$只能衰减为一对$Z_D$，因此取决于后者的寿命，可以产生可见或不可见的签名。我们的计算表明，这些加速器实验可以访问暗希格斯（质量和标量混合）和暗光子（质量和动力学混合）的参数在一个互补的方式。我们还讨论了如何CMS测量的SM希格斯总衰变宽度和他们的限制希格斯不可见的分支比可以用来扩展实验范围的暗光子质量高达$\sim 10$ GeV，同时提供灵敏度的规范耦合与破坏的暗阿贝尔对称性。
Dark Sectors and New, Light, Weakly-Coupled Particles
暗区由新的、轻的、弱耦合的粒子组成，它们不与已知的强、弱或电磁力相互作用，这是新物理学的一个特别引人注目的可能性。自然界可能包含无数的黑暗部分，每个都有自己美丽的结构，独特的粒子和力量。本文综述了暗区的物理学动机和实验探索的令人兴奋的机会。它是2013年社区夏季研究（Snowmass）的强度边界子组“新，轻，弱耦合粒子”的总结。我们讨论了轴子，解决了强CP问题，是一个很好的暗物质的候选人，和他们的推广轴子类粒子。我们还回顾了暗光子和其他暗区粒子，包括亚GeV的暗物质，这在理论上是自然的，提供了暗物质候选者或新的暗物质相互作用，并可能解决粒子和天体粒子物理学中的突出难题。在许多情况下，暗区的探索可以通过现有的设施和相对温和的实验进行。已经确定了一个丰富、多样和低成本的实验计划，该计划可能会有一个或多个改变游戏规则的发现。这些物理学的机会应该在美国和其他地方大力追求。
Unification of the Standard Model and Dark Matter Sectors in [SU(5)$\times$U(1)]$^4$
一个简单的暗物质模型包含一个在隐藏的U（1）规范对称下带电的轻狄拉克场。当强动力学中的手征物质含量满足特胡夫特反常匹配条件时，无质量重子是轻狄拉克场的自然候选者。一种实现是与标准SU（5）$\times$ U（1）$_{(B-L)}$大统一理论相同的物质内容。我们提出了手征[SU（5）$\times$ U（1）] $^4$规范理论作为SM和DM扇区的统一模型。最近研究的低能动力学是由隐U（1）$_4$规范相互作用和第三族U（1）$_{(B-L)_3}$规范相互作用控制的。该模型可以实现自相互作用的暗物质，缓解宇宙结构形成中无碰撞冷暗物质的小尺度危机。该模型还可以解决LHCb实验报告的半轻子$B$衰变异常。
The $B^{(*)}\bar{K}^{(*)}$-coupled-channel system in the hidden-gauge approach
本文基于隐藏规范方法预测底奇异分子态，研究B^{(*)}K^{(*)}耦合通道散射，并通过固定一个自由参数预测六个状态的极点参数。
Dark Vector Mesons at LHC Forward Detector Searches
本文研究LHC前向探测器FASER2和FACET搜寻暗矢量介子的前景，分析暗光子质量相对暗π介子较重或最轻两种情形下与DarkQuest及可见衰变实验的互补探索能力。
Enhanced Long-Lived Dark Photon Signals at the LHC
该研究构建了一个含隐藏扇区双U(1)规范玻色子的模型，引入狄拉克费米子作为暗物质子组分，通过Stueckelberg质量项与标准模型耦合，预言LHC上增强的长寿命暗光子信号，并利用精确计时探测器的时间延迟测量来区分背景。
The Strange Physics of Dark Baryons
携带重子数的GeV量级的暗扇区粒子为理解暗物质的起源和宇宙的物质-反物质不对称性提供了一个有吸引力的框架。我们证明，暗衰变的强子状态包含奇怪的夸克-超子-发现这样的黑暗重子提供了良好的前景。建立在超子暗衰变相关的矩阵元素的新的计算，并鉴于各种对撞机，风味，和天体物理学的限制，我们确定在超子工厂，如BESIII和LHCb的预期率。我们还强调了有趣的超子暗衰变的中子寿命异常和Mesogenesis的理论联系。
A Sub-GeV Low Mass Hidden Dark Sector of $SU(2)_H \times U(1)_X$
我们提出了一个详细的研究的非阿贝尔矢量暗物质候选人$W^\prime$与MeV-GeV的低质量范围内，伴随着暗光子$A^\prime$和暗$Z^\prime$相似的质量，在规范的背景下，与隐藏的规范组，具有相同的结构作为标准模型电弱规范组的两个希格斯偶极子模型。暗物质的稳定性受到一种偶然的离散$Z_2$对称性（$h$ -宇称）的保护，这种对称性通常是人为强加的。我们检查模型，考虑到各种实验的限制，包括暗光子搜索在NA 48，NA 64，E141，$ν$ -CAL，BaBar和LHCb实验，电弱精密数据从LEP，遗迹密度从普朗克卫星，直接（间接）检测暗物质从CRESST-III，DarkSide-50，XENON 1 T（费米-LAT），和对撞机物理从LHC。另外，还提出了标量势下有界和标量扇区树级微扰么正性的理论要求。展示了与所有约束一致的模型可行参数空间。虽然由于暗物质的共振湮灭，暗$Z^\prime$可能是遗迹密度的主要贡献，但暗光子对暗物质的直接探测至关重要。我们还表明，参数空间可以进一步探讨各种亚GeV直接暗物质实验搜索在CDEX，NEWS-G和SuperCDMS在不久的将来。
LHC Lifetime Frontier and Visible Decay Searches in Composite Asymmetric Dark Matter Models
LHC的寿命前沿将在不久的将来探测暗区，而固定靶实验上的可见衰变搜索也在探索暗区。复合非对称暗物质与暗光子门是解释暗物质与可见物质符合问题的一个很有前途的框架。暗强动力学在暗区提供了丰富的结构：最轻的暗核子是暗物质，而强湮灭成暗π子耗尽了暗物质的对称成分。暗光子缓解了宇宙学问题。与此同时，暗光子使暗强子在地球实验中寿命更长。此外，暗强子是通过同一个暗光子产生的。在这项研究中，我们讨论了复合非对称暗物质模型的可见衰变搜索。对于几个GeV的暗核子，当暗光子的动力学混合角为$ε\gtrsim 10^{-4}$时，LHC寿命前沿MATHUSLA和FASER有可能发现它们的衰变。另一方面，固定靶实验，特别是SeaQuest，将对质量低于GeV的暗π介子具有很大的灵敏度，除了LHC寿命边界外，还具有动力学混合$ε\gtrsim 10^{-4}$。在暗光子参数空间中，这些对暗强子的预测灵敏度与未来暗光子搜索的灵敏度（如Belle-II和LHCb）相当。
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