Safe $Z'$ for LFUV
Tom Steudtner
证明了用$Z'$模型解释$B$介子衰变中轻子味普适性破坏反常包含一个朗道极问题。一个家庭的模型提出，同时解决这两个问题，修复希格斯粒子的亚稳性，并预测到普朗克尺度。
It is demonstrated that accounting for lepton flavor universality violating anomalies in $B$ meson decays via $Z'$ models implies a Landau pole problem. A family of models is proposed that resolve both issues simultaneously, fix the metastability of the Higgs and are predictive up to the Planck scale.
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。
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Are we overlooking Lepton Flavour Universal New Physics in $b\to s\ell\ell$ ?
目前在$b \to s \ell\ell$跃迁中观察到的相对于标准模型（SM）的偏差（所谓的味道异常）可以在模型独立的有效方法中根据不同的新物理（NP）场景来解释。我们从不同的角度重新考虑NP在全局拟合中的确定，通过去除当前分析中的一个隐含假设，即NP只是轻子-味普适性违反（LFUV）。我们研究LFUV NP和LFU NP所扮演的角色，提供新的方向，以确定可能的理论超越SM负责观察到的异常。新的NP模式出现是由于同时允许大的LFUV和LFU NP对$C_{10μ}$的贡献的可能性，这提供了一种不同的机制来服从来自$B_s \toμ^+μ^-$分支比的约束。在NP的这个景观中，我们讨论了如何在短期内区分这些场景，这要归功于当前和即将到来的观测。虽然$R_K$的更新将是确认味道异常的NP起源的一个重要里程碑，但额外的可观测量，特别是LFUV角度可观测量$Q_5$，对于评估导致观察到的异常的精确NP情景至关重要。
New Physics in $b\to s\ell\ell$ anomalies and its implications for the complementary neutral current decays
我们研究了标准模型和新的物理预言的轻子味普适性破坏比在各种$b\to s \ell^+\ell^-$渠道与标量，赝标量，矢量，轴矢量，和$Λ$重子的最终状态，考虑非极化和极化的最终状态强子。为了制定物理观测量，我们使用模型独立的有效哈密顿方法，并采用螺旋度形式主义。通过对所有的衰变通道使用相同的运动学组态和偏振约定，我们给出了螺旋度振幅的Wilson系数和强子形状因子的显式表达式，并利用从最近对$b\to s\ell^+\ell^-$数据的全局拟合中选取的新的物理方案进行了数值分析，给出了新的物理模型解释.我们发现，这些互补通道在不同的运动学区域的LFUV比率对新物理具有高灵敏度，未来在Belle II和LHCb实验中对它们的测量，以及测试新物理/LFUV，可以帮助区分一些不同的新物理可能性。
Beyond the Standard Model with Lepton Flavor Universality Violation
近年来，关于超越标准模型（SM）的物理学的令人兴奋的（间接的）暗示已经积累起来。特别是，半轻子$B$衰变显示出偏离SM预测，这是由于比率$R(K^{(*)})$和$R(D^{(*)})$明显与轻子味普适性破坏（LFUV）。然而，{我们指出}有更多的异常，承认在LFUV方面的解释：μ子的异常磁矩，Cabibbo角异常，非共振双电子的CMS测量，在$B\to D^*\ellν$和轻子τ衰变的前后不对称性的差异。在这封信中，我们讨论这些异常的实验和理论状态，{比较它们的优势和劣势}，并检查{和综合}如何根据新粒子和相互作用对SM的可能扩展来解释它们。尽管并非所有的异常都可能在未来得到证实，但这种对LFUV异常的统一看法显着加强了它们的相关性，这对于为未来的对撞机构建令人信服的物理案例至关重要。
A flavor-inspired radiative neutrino mass model
粒子物理学中最重要的发现之一是中微子质量不为零的观测，这表明标准模型（SM）是不完整的。此外，在过去几年中收集到的几个轻子味普适性违反（LFUV）的证据暗示了超越SM的物理学。TeV尺度的标量细夸克是解释半轻子带电和中性流B衰变、μ子和电子磁偶极矩中这些味道异常的主要候选者，它们也可以参与中微子质量的产生。在这项工作中，我们假设中微子质量和LFUV有一个共同的新的物理起源，并提出了一个新的双圈中微子质量模型，有可能通过leptoquark解决这些味道异常，并提供丰富的现象学。在推导出这个新模型的中微子质量公式后，我们进行了详细的数值分析，重点是中微子和带电轻子味违反现象，后者提供了严格的约束Yukawa耦合和leptoquark质量。最后，目前和未来的界限模型的参数空间进行了仔细检查与示例的基准场景。
Semitauonic $b$-hadron decays: A lepton flavor universality laboratory
由于观测到的支化分数长期存在异常，以及LHC和Belle II预计会产生非常大的数据集，因此对强子$b$ -强子衰变中轻子味普适性破坏（LFUV）的研究变得越来越重要。在这篇综述中，我们进行了全面的调查的实验环境和方法的测量在$B$ -工厂和LHCb的的电子LFUV，随着一个简明的概述的理论基础和预测范围广泛的半轻子衰变观测。我们继续研究未来的前景，以控制系统的不确定性下降到百分之一的水平，匹配的精度标准模型（SM）的预测。此外，我们讨论了LFUV数据组合的新观点和警告，并重新审视了${\cal R}(D^{(*)})$比率的世界平均值。在这里，我们表明，不同的治疗方法的相关性的不确定性从$D^{**}$激发态可以改变当前的$3σ$张力与SM在$1σ$范围内。先前实验对$D^{**}τν$贡献的高估可能会进一步加剧这种情况。未来的测量精度也估计，他们的权力，充分利用差分信息，并解决固有的困难，在自洽的新的物理解释LFUV观测，简要探讨。
Emerging patterns of New Physics with and without Lepton Flavour Universal contributions
我们执行一个独立于模型的全局拟合$b\to s\ell^+\ell^-$观测值，以确认现有的新物理（NP）模式（或场景），并确定新出现的更新LHCb和Belle测量$R_K$和$R_{K^*}$，分别列入。我们的分析，更新参考文献。[1，2]和包括这些新的数据，表明存在右手耦合编码的威尔逊系数${\cal C}_{9'μ}$和${\cal C}_{10'μ}$。它也加强了我们先前的观察，轻子味普适性违反（LFUV）左手轻子耦合（${\cal C}_{9μ}^{\rm V}=-{\cal C}_{10μ}^{\rm V}$），往往首选从模型的角度来看，容纳数据更好，如果轻子味普适性（LFU）NP是允许的，特别是在${\cal C}_{9}^{\rm U}$。此外，这种具有LFU NP的场景提供了与$b\to cτν$异常的简单且与模型无关的连接，示出了相对于SM的$\approx 7\,σ$的偏好。这也可以解释为什么拟合整个$b\to s\ell^+\ell^-$数据集或LFUV数据子集对不同NP场景表现出更强的偏好。最后，基于类矢量夸克的$Z^\prime$模型，我们提出了四种新的LFU和LFUV NP贡献的方案，这些方案与数据非常吻合。我们亦提供一份附录，收集我们在纳入LHCb合作于二零二零年发布的$B\to K^*μμ$角分布数据后的更新结果。
On the Importance of Electroweak Corrections for B Anomalies
在带电和中性流半轻子B衰变中，越来越多的实验表明轻子味普适性破坏（LFUV），引发了对这种非标准现象的许多理论解释。关注流行的情况下，这些异常的解释需要在TeV尺度的新物理学，我们强调的重要性，包括电弱校正，以获得可靠的预测模型的问题。我们发现最重要的量子效应是W和Z矢量玻色子的轻子耦合的修正和纯轻子有效拉格朗日量的产生。因此，Z极观测值和τ衰变的严格实验界限挑战了对当前非标准数据的解释。我们说明这些影响是如何产生的，通过提供一个详细的讨论的运行和匹配的程序，这是必要的，以获得低能量的有效拉格朗日。
Confronting $B$ anomalies with low energy parity violation
间接搜索有可能探索直接搜索范围之外的尺度。本文考虑质子$Q_W^p$和铯原子$Q_W^{Cs}$的弱电荷对$B$介子衰变中轻子味非普适性破坏（LFUV）解的影响.工作在一个通用的实现最小的$Z^\prime$模型，我们假设的主要贡献是由于电子，以方便与低$q^2$奇偶违反实验比较。我们证明了这一结论的特征在于不同的限制行为取决于轻子流的手征。在这项研究中开发的相关性证明了研究不同实验之间的协同作用的有效性，从而更深入地了解现有数据的解释。它表明，一个可能的未来改进的奇偶违反实验可以有深远的影响，在直接搜索的背景下。我们还评论的前景，除了μ子的适合和它在改善模型的$Z'$的约束中发挥的作用。这提供了对NP与轻子耦合模式的补充理解，强烈暗示要么只有μ子，要么是异常的组合解决方案。
Flavor Anomalies Accommodated in A Flavor Gauged Two Higgs Doublet Model
Moriond 2021后的$3.1σ$ $R_K$异常和费米实验室μ g-2实验的$3.3 σ$ $Δa_μ$暗示轻子味普适性破坏（LFUV）可能在新物理的探索中发挥作用。本文提出并研究了味规范双Higgs模型（FG 2 HDM）。为了消除2 HDM-III的Yukawa耦合中的冗余，引入了一种特殊的U（1）味对称性。由于两个标量二重态之间的电荷差异，赝标粒子不能出现，因此只有三个粒子（一个带电的中性重标量和一个中性规范玻色子）加入到SM粒子谱中。重中性标量介导的变味相互作用发生在下型夸克之间。与2 HDM-II有明显区别的是，FG 2 HDM中的带电Higgs能自然地解释$R_{D^{(*)}}$异常。重中性矢量玻色子$Z'$也为下型夸克提供了一种独特的变味方案，解决了$R_{K^{(*)}}$的问题。μ子和电子的反常磁偶极矩（AMDM），特别是新释放的$Δa_μ$，可以进一步区分$Z'$参数空间。
Flavor anomalies from asymptotically safe gravity
我们使用渐近安全的量子引力的框架，推导出的标量leptoquark解决方案的$b \to s$和$b\to c$味异常的预测。在规范和汤川耦合系统中存在相互作用的UV不动点，在普朗克尺度下施加了一组边界条件，这使得人们可以确定轻夸克汤川矩阵元的低能值。因此，允许的轻夸克质量范围可以显着缩小。我们发现，一个一致的重力驱动的解决方案的$b\to s$异常预测leptoquark的质量为4-7 TeV，完全在未来的强子-强子对撞机与$\sqrt{s}=100$ TeV的范围内。相反，在$b\to c$异常的情况下，渐近安全的引力框架预测在当前大型强子对撞机边界的边缘有一个轻夸克质量。互补的签名出现在味观测，即（半）轻子衰变的B和D介子和K介子。
Constraints on $Z'$ solutions to the flavor anomalies with trans-Planckian asymptotic safety
受$b \to s$跃迁中味道异常的启发，我们在trans-Planckian渐近安全的框架中嵌入了具有$Z'$规范玻色子、类矢量费米子和单重标量的极小模型。在模型参数的重整化群流中存在一个固定点，这导致了对$γ/Z'$动力学混合、新物理汤川耦合和标量势的四次耦合的预测。我们从LHC最近的高质量双轻子共振搜索中推导出动力学混合的约束，表明在这个框架中，这种约束通常是不可避免的，除非U（1）电荷合谋禁止动力学混合的辐射产生。在后一种情况下，与味异常一致的参数空间仍然可以通过直接LHC搜索重矢量类夸克和轻子来深入探索。我们推导出目前的排斥界限和预测未来的高光度运行。
B-Anomalies from flavorful U(1)' extensions, safely
$U(1)^\prime$扩展的标准模型与生成相关的耦合夸克和轻子的研究作为罕见的$B$衰变的异常的解释，强调的稳定性和预测性的普朗克尺度。为此，我们引入了三代矢量标准模型单态费米子，一个扩大的，可口的标量部门，并可能，右手中微子，所有适当的收费下的$U(1)^\prime$规范相互作用。我们确定了几个规范异常自由基准与$B_s$混合约束一致，提示电子μ子普适性违反，和全球$b \to s$适合。我们进一步研究了规范，汤川和四次耦合到普朗克尺度的完整的双回路运行，以约束低能参数，提高预测能力。模型的一个特点是，质量接近TeV的$Z^\prime$主要衰变为不可见的物质，即新的费米子或中微子。$Z^\prime$的产生可以在未来的μ子对撞机上进行研究。虽然基准测试主要以左手耦合$C_9^μ$和$C_{10}^μ$为特征，但也可以容纳右手耦合。
$B$ anomalies with unparticles
我们分析了非粒子模型中与$B\to D^{(*)}τν$衰变相关的$B$反常现象。通过最小化$χ^2$，将分支比的分数$R(D^{(*)})$和与偏振相关的其他参数拟合到实验数据。最佳拟合值是$R(D)_{\rm best}=0.371$和$R(D^*)_{\rm best}=0.266$，它们仍然大于标准模型预测值。我们发现，我们的结果安全地使分支比${\rm Br}(B_c\toτν)$低于$10\%$。
Anomaly-safe discrete groups
我们证明了存在一类有限群，即所谓的完美群，它不能表现出异常。这意味着所有非阿贝尔有限单群都是无异常群。另一方面，非完美群一般都有异常。我们提出了两种不同的方式，让一个理解这些声明。
Power-aligned 2HDM: a correlative perspective on $(g-2)_{e,μ}$
在最小味破坏的假设下，我们发现在具有Hermitian Yukawa矩阵的双Higgs偶线模型中，两个标量偶线的Yukawa耦合之间存在幂对齐关系.在这样一个功率对齐的框架内，它被发现，在电子和μ子异常磁矩中观察到的异常的同时解释，可以达到TeV尺度的准简并希格斯质量，由此产生的参数空间也是唯象安全下的B-物理，$Z$和$τ$衰变数据，以及目前的LHC边界。此外，增强带电轻子汤川耦合的味普适能力提示了两种异常之间有趣的相关性，这使得该模型与（广义）线性对齐和轻子特定的两个希格斯双重态模型不同，后者以非相关的方式处理相同的异常，因此可以通过未来的精确测量进行测试。
Constraints on lepton flavor universal and non-universal New Physics in $b\, \to\, s\, \ell^+ \ell^-$ decays: a global SMEFT survey
本文通过SMEFT框架对$b\to s\ell^+\ell^-$衰变数据进行全局分析，探讨lepton flavor universal和non-universal新物理的约束。
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