Dark Matter as a Solution to Muonic Puzzles
我们提出了一个简单的模型，其中暗物质粒子交换介导了一个新的量子力之间的μ子和核子，解决质子电荷半径的难题。同时，μ子的异常磁矩的测量值与标准模型预测值之间的差异可以被调节，热遗迹中暗物质的丰度与观测值一致。暗物质粒子的质量在兆电子伏的范围内。我们表明，该模型是符合各种实验和观测的限制。
2020-11-16 hep-ph
Light scalars, ($g_μ-2$) muon anomaly and dark matter in a model with a Higgs democracy
我们考虑了希格斯民主模型的等单线标量扩展-SM的多希格斯扩展，其中每个夸克和轻子都有自己的希格斯等单线。光等单线标量的加入可以同时解决μ子$g_μ-2$异常和暗物质问题。我们还指出，$L_μ - L_τ$矢量相互作用的模型的扩展不仅可以解释μ子$g_μ - 2$异常，而且暗物质密度。
2017-10-17 hep-ph
Gauged Lepton Number, Dirac Neutrinos, Dark Matter, and Muon $g-2$
在标准模型的简单推广中，轻子数被提升为$U(1)_L$规范对称性. $U(1)_L$自发破缺三个单位，使得守恒的$Z_3^L$轻子对称性得以保留，保证了中微子是狄拉克费米子，它从先前提出的机制中获得自然小的质量。暗物质表现为单重标量，其暗对称性$Z_3^D$可从$Z_3^L$推导出来。可以解释μ子$g-2$。
2021-04-21 hep-ph
Muon $g-2$ and Co-annihilating Dark Matter in the MSSM
我们证明了最近测量的μ子和暗物质的异常磁矩可以同时解释的最小超对称标准模型。暗物质是一种主要的双态物质，通过与slepton或wino的共同湮灭获得剩余的丰度。参数空间中最有趣的区域将由下一代暗物质直接探测实验进行测试。
2021-10-27 hep-ph
$B$ anomalies and muon $g-2$ from Dark Matter
受Muon g-2实验结果和半轻子$B$介子衰变中长期存在的异常现象的启发，我们系统地建立了一类极小模型，该模型可以解决这两个实验结果，这要归功于一组新领域的贡献，其中包括热暗物质候选者。
2021-10-26 hep-ph
Neutrino masses, muon g-2, dark matter, lithium problem, and leptogenesis at TeV-scale
中微子质量非零和暗物质存在的观测证据要求物理学超越标准模型。引入了一个含有额外标量和轻子矢量类费米子的模型。通过引入Z_2对称性，可以通过单圈效应产生TeV量级的中微子质量和反常μ子磁矩.对暗物质、锂问题和稀薄成因的解释作了尝试。这种情况可以在LHC和/或未来的实验中进行测试。
2009-05-21 hep-ph
Dark Matter, Sparticle Spectroscopy and Muon $(g-2)$ in $SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$
我们在超对称$SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$（422）模型的框架下，考虑到大规模LHC和冷暗物质搜索的限制，探索了包含LSP暗物质的超粒子质量谱.在$M_{GUT}$处的软超晶格破缺参数可以是非普适的，但与422对称性一致。我们确定了各种兼容LSP暗物质的共湮灭方案，并研究了未来的超对称搜索和正在进行的μ子g-2实验的影响。
2018-06-16 hep-ph
Emanations of Dark Matter: Muon Anomalous Magnetic Moment, Radiative Neutrino Mass, and Novel Leptogenesis at the TeV Scale
暗物质存在的证据表明，在TeV尺度上存在着一类新的粒子，它们可能通过环效应间接地显现出来。在一个简单的模型中，我们表明，这些环效应可能是负责增强μ子异常磁矩，中微子质量，以及在一个新的方式leptogenesis。这种情况可以在LHC实验中得到验证。
2006-09-22 hep-ph
Neutron Star Heating in Dark Matter Models for Muon g-2 with Scalar Lepton Partners up to the TeV Scale
我们研究了中子星的动力学加热由于暗物质散射的极小模型与标量轻子合作伙伴介导的相互作用，可以解释的异常磁矩的μ子。特别是，这种模型中的暗物质是一个热产生的马约拉纳费米子可以是非常难以检测在传统的搜索。我们证明，未来的红外观测的老中子星人口可以明确探测整个参数空间的这种情况。
2022-09-26 hep-ph
Discovering Electroweak Interacting Dark Matter at Muon Colliders using Soft Tracks
针对强子对撞机难以重建最小暗物质模型中带电态衰变产生的软带电粒子的问题，研究证明3 TeV μ子对撞机可探测软径迹，实现热Higgsinos等暗物质候选者的发现，为未来对撞机暗物质搜索提供重要方向。
2024-05-14 hep-ph
Illuminating Degenerate Dark Sector of Inert Doublet Model at Muon Collider
本研究探讨了未来缪子对撞机上的前向缪子设施揭示惰性双态模型（IDM）中简并标量暗物质扇的潜力，解决了传统LHC在探测高质量下极软衰变产物和微小产生截面时面临的独特挑战。
2025-08-08 hep-ph
Search for light Dark Sectors with GeV Muon Beams
Peking University（北京大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；University of Liverpool（利物浦大学）
亚GeV的轻暗物质通常需要新的光介质，例如$L_μ- L_τ$规范理论中的暗$Z$玻色子。我们通过过程$μe^- \to μe^- X$研究了这种$Z^\prime$玻色子的搜索潜力，其中$X$在使用来自HIAF-HIRIBL等设施的高强度1-10 GeV μ子束的μ子靶实验中不可见地衰减。事件被确定的散射μ介子和电子从目标使用硅条探测器在一个单站望远镜系统。通过训练的提升决策树（BDT）分类器抑制背景，并且下游子检测器中的活动保持较低。这种方法可以探测10 MeV质量范围内的$Z^\prime$玻色子，具有更高的灵敏度。在欧洲核子研究中心，使用160 GeV μ子束的完整多望远镜站系统可以实现近三个数量级的改进，例如MUonE实验。
2025-11-12 hep-ph
The $SU(2)_D$ lepton portals for muon $g-2$, $W$ boson mass and dark matter
我们提出了一个新的模型，它通过引入$SU(2)_D$规范对称性扩展了标准模型（SM）。在这个模型中，一个暗的$SU(2)_D$希格斯二重态和一个希格斯双二重态可以对μ子$g-2$异常和$W$玻色子质量做出贡献，与最近的实验结果保持一致。与此同时，$SU(2)_D$的同位旋带电规范玻色子成为暗物质（DM）的可能候选者。我们发现，所得到的参数空间可以同时拟合μ子$g-2$，$W$玻色子质量和DM约束。
2022-08-26 hep-ph
Gaugino Mediation Scenarios for Muon $g-2$ and Dark Matter
我们探讨的可能性，μ子$g-2$异常和暗物质的性质可以同时解释的框架内的高吉诺调解，专注于双星一样的暗物质的观测丰度是通过共湮灭。具有非普适的高根质量的极小模型被Stau真空不稳定性排除在外，尽管这个约束可以通过添加普适的软标量质量（或$B-L$高根中介）而有所放松。一个更有希望的替代方案是高吉诺+希格斯介导，它显着提高了第三代sfermions的软质量，导致分裂光谱。在这个框架下，μ子$g-2$可以很容易地解释和暗物质丰度通过bino-wino或bino-slepton共湮灭获得。
2019-08-05 hep-ph
Production of Light Dark Particles from Nonlinear Compton Scattering Between Intense Laser and Muon or Proton Beam
Nankai University（南开大学）；Xi'an University of Architecture and Technology（西安建筑科技大学）
本文提出利用强激光与μ子或质子束碰撞产生轻暗物质粒子的方法，通过计算非线性康普顿散射截面，探索新轻不可见粒子的检测途径。
2026-01-18 hep-ph
Gauged $U(1)_{L_μ- L_τ}$ model in light of muon $g-2$ anomaly, neutrino mass and dark matter phenomenology
μ子$g-2$异常是实验测量值与标准模型预测值之间的一个大于$3σ$的偏差，因此规范化的$U(1)_{L_μ- L_τ}$模型一直被提倡。我们用三个右手中微子$(N_e, N_μ, N_τ)$和一个类矢量单态费米子$(χ)$来扩充这个模型，在满足反常μ子$g-2$约束的情况下，同时解释了宇宙中中微子质量和暗物质含量的非零性.结果表明，在这个模型的一个大的参数空间，我们可以解释正电子过剩，观察到PAMELA，费米-LAT和AMS-02，通过暗物质湮灭，同时满足遗迹密度和直接检测的限制。
2016-07-14 hep-ph
Muon $g-2$ and Dark Matter in the MSSM
我们调查的可能性，这两个暗物质和长期存在的异常磁矩的μ子的差异可能会在MSSM内解释。鉴于直接探测的严格限制，我们认为最有希望的可行方案是通过双-wino或双-slepton共湮灭产生类似双的暗物质。我们发现，下一代直接探测实验和大型强子对撞机的结合将能够探测许多有趣的参数空间，但需要一个未来的高能对撞机来全面探索这种情况。
2018-09-14 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
Muon Beam Experiments to Probe the Dark Sector
在μ子物理学中持续存在的几个异常现象，如μ子反常磁矩和μ子氢兰姆位移，暗示着新的轻粒子超越了标准模型。我们解决了这些模型的一个子集，有一个新的轻标量态与μ子和抑制耦合到电子的相当大的耦合。一种寻找这种粒子的新方法是通过μ子束流收集实验（1）丢失动量搜索;（2）搜索顶点位移的衰变。欧洲核子研究中心和费米实验室提供的μ子束为探索质量低于双μ子阈值的新标量提供了有吸引力的机会，并可能覆盖一系列相关的候选模型。对于本文所考虑的模型，这两种类型的信号，μ子丢失的动量和异常的能量沉积在一定的距离，可以探测新的光标量的未探索的参数空间的很大一部分，包括一个区域，可以解释μ子异常磁矩差异。
2018-11-06 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
Probing the flavor-specific scalar mediator for the muon $(g-2)$ deviation, the proton radius puzzle and the light dark matter production
味道特定的标量玻色子存在于各种标准模型扩展中，并通过全局味道对称性破缺机制耦合到单代费米子。基于这一策略，我们提出了MeV的味特异性标量模型--维度- $5$算符系列，通过同时耦合μ子和下夸克，解释了μ子g-2反常和质子半径之谜.该框架与高强度搜索的空结果一致。具体来说，超新星的约束μ子耦合变得削弱，包括下夸克相互作用的贡献。当超新星的能量爆炸过程需要$10\%$能量沉积时，可以用参数空间来解释μ子$g-2$差异，但这被$1\%$能量沉积要求所排除。我们还调查了搜索介质和暗物质和由此产生的约束可行的参数空间，如核物理约束，直接检测光增强暗物质，和可能的CMB约束。与传统的暗物质生产相比，轻暗物质生产有两个额外的修改：束缚态形成和早期动力学平衡解耦。我们现在正在研究这些效应对光暗物质残余密度的影响。
2021-12-29 hep-ph
Confronting SUSY GUT with Dark Matter, Sparticle Spectroscopy and Muon $(g-2)$
我们探讨了LHC和冷暗物质在两个不同的左右对称大统一模型$SO(10)$和$ SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$（4-2-2）中寻找超对称粒子质谱的意义。我们确定这两种情况下，这意味着实验测量和特定结构的大统一组织组之间的明显相关性的特征差异。与$SO(10)$相比，4-2-2的规范结构显著增强了允许的参数空间，从而产生了与LHC数据、LSP暗物质和正在进行的μ子g-2实验兼容的各种共湮灭场景。
2018-06-28 hep-ph
Electron and muon magnetic moments and implications for dark matter and model characterisation in non-universal $U(1)^\prime$ supersymmetric models
我们属性的μ子和电子的磁矩从理论预测的存在下，一个额外的$U(1)^\prime$超对称模型的偏差。我们解释的μ子和电子之间的异常磁矩的差异是由于非通用的$U(1)^\prime$收费的存在。在一个最低限度的扩展模型，我们表明，要求两个偏差得到满足的模型的频谱上施加限制，特别是对暗物质候选人和slepton质量和订购。选择三个基准与不同的暗物质功能，我们研究的模型在对撞机的影响，集中在变量，可以区分我们的非普遍的情况下，从其他$U(1)^\prime$实现。
2021-10-07 hep-ph
WIMP Dark Matter at High Energy Muon Colliders $-$A White Paper for Snowmass 2021
在以前的出版物中，我们表明，高能μ子对撞机可以对电弱（WIMP）暗物质（DM）做出决定性的陈述，达到DM质量，可以给出观测到的热遗迹丰度。本文报道了在高能μ子对撞机上对自旋- $0$最小WIMP DM的新研究，并更新了我们在费米自旋- $1/2$情况下的结果。我们发现，通过结合多个包容性失踪的质量搜索通道，它是可以完全覆盖的费米和标量双峰，狄拉克三重态的热目标，与10 TeV的μ子对撞机。更高的能量，14 TeV $-$ 30 TeV，将能够覆盖马约拉纳和标量三重态的热目标。为了直接发现更高的EW多重态与$n\geq5$，人们可能需要超越30 TeV的μ子对撞机，以完全覆盖他们的热质量预期。
2022-03-14 hep-ph
Thermal Leptophilic Light Vector Dark Matter with Spinor Mediator and Muon (g-2) Anomaly
受FermiLab最近对$(g-2)_μ$的新测量和XENON 1 T合作组报道的电子-暗物质反冲上限的启发，我们重新讨论了在标准模型的亲轻子扩展中，当一个新的旋量场起中介作用时，轻MeV尺度矢量暗物质的现象学.考虑了一个可行的参数空间，讨论了轻暗物质遗迹密度和μ子异常磁矩的可能性。我们研究了DM-电子的直接探测和模型参数空间上的宇宙学界。结果表明，尽管$(g-2)_μ$异常的新界极大地限制了模型的参数空间，但热光暗物质可以存在于$\rm M_{DM}\sim 10^{-1}-10^{1}~\rm GeV$中。
2023-02-18 hep-ph
Muonium Spectroscopy as a Quantum Sensor for Ultralight Axion Dark Matter
Advanced Energy Science and Technology Guangdong Laboratory（先进能源科学技术广东省实验室）；Institute of Modern Physics, CAS（中国科学院近代物理研究所）；Tsung-Dao Lee Institute & School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交大李政道研究所与物理天文学院）；University of Liverpool（利物浦大学）；Department of Physics, Jinan University（暨南大学物理系）；State Key Laboratory of Heavy Ion Science and Technology, Institute of Modern Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院近代物理研究所重离子科学和技术国家重点实验室）；School of Nuclear Science and Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学核科学与技术学院）
本研究提出一种基于缪onium的轴子搜索新方法，利用高强度缪子束的共振量子跃迁（MASH），可在18-130μeV轴子质量范围内收紧轴子-缪子耦合约束，拓展暗物质探测通道。
2026-09-03 hep-ph
A simple model for explaining muon-related anomalies and dark matter
我们提出了一个模型来解释几个μ子相关的实验异常和丰富的暗物质。我们引入一个矢量奇异轻子，形成一个等偶线和三个右手马约拉纳费米子作为等单线。实/复标量场被添加作为暗物质候选者。我们施加一个全球性的$U(1)_ μ$对称性下，与SM μ子相关的字段是收费的。为了稳定暗物质，我们施加了一个$Z_2$（或$Z_3$）对称性，在这个对称性下，奇异轻子二重态和实（或复）标量场是带电的。我们发现，该模型可以同时解释μ子异常磁偶极矩和暗物质遗迹密度与任何轻子味道违反/保存观测不冲突，与一些细节取决于是否标量场是实的或复杂的。此外，我们将该框架以类似轻子扇区的方式推广到夸克扇区，发现在满足$B_{s(d)} \to μ^+ μ^-$衰变和中性介子混合等约束条件的情况下，也可以容纳最近与$b \to s μ^+ μ^-$跃迁相关的反常现象.
2019-06-18 hep-ph
Simple model for large CP violation in charm decays, B-physics anomalies, muon g-2, and Dark Matter
我们提出了一个最小的标准模型的扩展，可以同时考虑半轻子B介子衰变和μ介子g-2的异常，在粲衰变中给出大的CP破坏（最高可达LHCb最近测量的值），并提供热遗迹暗物质，同时避免了其他味观测值，LHC搜索和暗物质实验设置的所有约束。这是通过仅引入四个新场来实现的：一个类矢量夸克、一个类矢量轻子和两个标量场（单重态和双重态），它们由于电弱对称性破缺而混合并提供了暗物质候选者。单重态-二重态混合诱导手征增强偶极跃迁，这对于解释μ子g-2差异和大魅力CP破坏是至关重要的，并且允许在参数空间的宽区域中实现观察到的暗物质密度。
2020-10-09 hep-ph
On the Run from the Dark Side of the Muon
University of California Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
本文提出利用muon束中的PDF修改来探测超出标准模型的物理，通过分析L_μ - L_τ规范玻色子的质量范围，展示了间接PDF方法在高能muon对撞机中的优越性。
2026-02-18 hep-ph
Probing minimal SUSY scenarios in the light of muon $g-2$ and dark matter
我们研究了超对称模型，其中μ子$g-2$差异和暗物质遗迹丰度同时得到解释。μ子反常磁矩的实验值与理论值相差3 $σ$，可以用超对称模型解决，这意味着至少有3个超对称多重态的质量为$\mathop{\mathcal{O}}(100)\, \mathrm{GeV}$ .特别是，具有$\mathop{\mathcal{O}}(100)\, \mathrm{GeV}$质量的比诺、希格西诺和斯莱普顿模型不仅能够解释μ子$g-2$差异，而且自然包含具有观测到的遗迹丰度的中性伴子暗物质。我们研究的限制和未来的前景，这样的模型，特别是，我们发现，大型强子对撞机搜索事件与两个强子taus和失踪的横向动量可以探测这种情况下，通过电荷伴子/中性伴子生产。结果表明，几乎所有的参数空间的情况下，可以探测在高光度LHC，也可以测试在XENON 1 T实验以及在ILC的大部分。
2017-06-09 hep-ph
Dark matter and muon $(g-2)$ in local $U(1)_{L_μ-L_τ}$-extended Ma Model
在局域$U(1)_{L_μ-L_τ}$ -扩展Ma模型中考虑右手中微子暗物质$N_1$.在其他实验条件允许的情况下，利用轻的$U(1)_{μ-τ}$规范玻色子（$m_{Z'} \sim {\cal O}(100)$ MeV）和小的$U(1)_{μ-τ}$规范耦合（$g_{Z'}\sim 10^{-4}-10^{-3}$），我们证明了在大范围的$M_1 \sim 10-100$ GeV的暗物质质量下，尽管规范耦合常数$g_{Z'}$很小，我们仍然可以得到正确的暗物质的残余密度.这是由于在过程$N_1 N_1 \to Z' Z'$或$N_1 N_1 \to Z' H_2$中，$M_1^4/m_{Z'}^4$增强了暗物质对的湮灭截面。我们还考虑了直接检测，碰撞搜索的约束。
2015-10-07 hep-ph
Muon-induced di-tau production as a probe of new physics
University of Iowa（爱荷华大学）；National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）；Nicolaus Copernicus Astronomical Center Polish Academy of Sciences（波兰科学院尼古拉·哥白尼天文中心）
提出利用未来高能缪子束和专用活性靶探测器HEMERA研究缪子三叉过程（相干散射产生tau对），以约束暗扇区，并展示其对轻子标量粒子的探测能力。
2026-11-03 hep-ph
Dark Matter, Muon $g-2$, Electric Dipole Moments and $Z\to \ell_i^+ \ell_j^-$ in a One-Loop Induced Neutrino Model
我们研究了一个简单的单圈诱导中微子质量模型，该模型包含玻色子和费米子暗物质候选者，并有能力解释μ子反常磁矩异常。我们进行了全面的分析，考虑到相关的约束，带电轻子味破坏，电偶极矩，和中微子振荡的数据。我们研究了从轻子变味$Z$玻色子衰变在单圈水平的约束，特别是当涉及的耦合有助于μ子$g-2$。发现在费米暗物质情形下，$\text{BR}(Z\to μτ)\simeq (10^{-7}$ - $10^{-6})$而$\text{BR}(τ\toμγ)\lesssim 10^{-11}$是一个稳定的量子化学过程.前者可以在未来的轻子对撞机上通过对$Z$玻色子的精确测量来探测。
2019-01-23 hep-ph
Dark leptophilic scalar with the updated muon $g-2$ anomaly
费米实验室最近的实验结果加强了μ子$g-2$异常，这可能是新物理的标志。本文研究了μ子$g-2$反常的亲轻子标量$ϕ_L$解释方案。虽然实验已经排除了主要衰变为标准模型粒子的轻$ϕ_L$，但仍然允许主要衰变为不可见的费米子暗物质（DM）$χ\barχ$的暗亲轻子标量$ϕ_L$。考虑到衰变模$ϕ_L \to χ\barχ$打开（这里是$m_{ϕ_L} = 3 m_χ$），导出了μ子$g-2$优先耦合和$ϕ_L-χ$耦合.轻/重的$ϕ_L$（大约1 GeV作为基准值）可以通过DM/SM衰变模式在未来的实验中进行测试，$ϕ_L$对τ轻子反常磁矩的贡献可以在轻子对撞机上进行研究。在DM直接检测中通过$χ-$电子散射搜索$χ$由于微小的$ϕ_L-$电子耦合而不灵敏，尤其是对于$m_χ\gtrsim m_μ$。
2022-03-15 hep-ph
Neutrino masses, flavor anomalies and muon $\boldsymbol{g-2}$ from dark loops
目前，标准模型的轻子部分被几个有趣的异常所困扰，包括$b \to s \ell \ell$过程中出现的偏差模式，带有轻子味普适性破坏的暗示，以及μ子异常磁矩的差异。更重要的是，它不能解释中微子振荡数据，这必然意味着非零中微子质量和轻子混合的存在。我们提出了一个模型，容纳所有上述异常，诱导中微子质量，并提供了一个可测试的暗物质候选人。这是通过引入一个暗扇区，有助于在1-循环水平的感兴趣的可观测量。我们的设置提供了一个非常经济的解释粒子物理学中的所有这些开放的问题，并与目前的实验约束兼容。
2022-09-12 hep-ph
Novel Multilepton Signatures from the Fermionic Portal to Vector Dark Matter
University of Southampton（南安普顿大学）；Rutherford Appleton Laboratory（鲁瑟福阿普尔顿实验室）
研究费米子门户到矢量暗物质产生的新型多轻子特征，开发基于拓扑的重建方法，利用信号共振结构，模拟信号与背景，确定六μ子通道为有力目标，可扩展对矢量类μ子质量的探测范围，如HL - LHC可达约1.9 TeV。
2026-07-28 hep-ph
Reconciling Muon g-2, 125 GeV Higgs and Dark Matter in Gauge Mediation Models
我们在规范中介超对称破缺的框架下提出了一类模型，其中标准模型被附加的只作用于第三代费米子的U（1）对称性所补充。信使场携带非平凡的U（1）电荷，在这种对称性下是类矢量粒子。这导致了对第三代方子和slepton的软超对称破缺质量项的额外贡献。在这个框架中，我们表明，μ子g-2异常，观察到的125 GeV希格斯玻色子质量和检测到的遗迹暗物质丰度（引力子在我们的情况下）可以同时容纳。特别是μ子g-2异常的分辨率，产生的结果是前两代夸克质量，以及胶子质量，应该<~ 2.5 TeV，这将在LHC 14进行测试。
2016-02-02 hep-ph
Leptophilic Dark Matter and the Anomalous Magnetic Moment of the Muon
我们考虑可重正化理论，使得暗物质从轻子的散射发生在树的水平，但从核的散射只发生在圈。在这个框架中，各种各样的暗物质候选者可以根据它们的自旋和它们与轻子的相互作用形式来分类。我们确定的异常磁矩的μ子，从这些相互作用所产生的修正。然后，我们考虑这些结果的一组简化模型的亲轻暗物质的影响。当一个暗物质候选者减少了标准模型预测的异常磁矩和实验测量之间的现有张力时，有利于完全消除差异的参数空间区域被突出显示。相反，当一致性恶化时，我们对相应简化模型的参数进行限制。这些边界和有利的区域进行比较，对实验的限制，从直接检测和碰撞机搜索的简化模型。虽然这些限制是严重的，我们发现，在这些简单的理论，可以解释所观察到的μ子磁矩的异常，同时保持与所有的实验界限一致的参数空间存在有限的区域。
2014-02-28 hep-ph
Flavor-Nonuniversal Dark Gauge Bosons and the Muon g-2
在具有额外U（1）规范对称性的模型中解释μ子异常磁矩的当前值的可能性越来越受到电子加速器中暗光子搜索的限制。在这里，我们提出了一个方案，其中新的，轻规范玻色子的耦合标准模型轻子自然弱和风味非普遍。一个与标准模型轻子混合的类矢量态充当了暗区和标准模型区之间的入口。该模型的味对称性保证了新的规范扇区与第一代轻子的感应耦合非常小，轻子味违反过程被充分抑制。该模型提供了一个框架，以构建紫外线完整的理论，其中新的，轻规范场耦合弱，占主导地位的轻子的第二或第三代。
2013-01-10 hep-ph
Probing the Dark Axion Portal with Muon Anomalous Magnetic Moment
我们提出了一个新的方案，使用暗轴子门户在单圈水平来解释最近观察到的μ子异常磁矩的费米实验室μ子g-2的实验。轴子/类轴子粒子（ALP）和暗光子都与光子处于同一顶点。虽然单独的ALP或暗光子都不能解释μ子$g-2$，但由于前者只提供负贡献，而后者具有非常有限的参数空间，暗轴子门可以挽救这种情况，并显着扩展允许的参数空间。观测到的μ子异常磁矩提供了一个强大的探测暗轴子门户的情况。
2021-09-30 hep-ex hep-ph
Muon $g-2$ and dark matter in Supersymmetric $SU(4)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R$
针对费米实验室缪子$g-2$实验与标准模型的$5σ$偏差，该研究提出超对称$SU(4)_c \ imes SU(2)_L \ imes SU(2)_R$模型，通过轻超对称扇区贡献解释偏差，给出符合暗物质遗迹丰度的共同湮灭场景及基准点，可通过直接探测与对撞机实验验证。
2023-08-28 hep-ph
Naturalness, dark matter, and the muon anomalous magnetic moment in supersymmetric extensions of the standard model with a pseudo-Dirac gluino
本文研究了含赝狄拉克胶子的超对称标准模型中的自然性、暗物质和μ子反常磁矩，并从混合超对称项破缺（SUSY）中得到了$F-$和$D-$项破缺.为了获得观测到的暗物质遗迹密度并解释μ子异常磁矩，我们发现由于LUX和PANDAX实验的强约束，低能微调措施大于30。因此，为了研究天然PDGSSM，我们考虑了多组分暗物质，然后最轻的超对称粒子（LSP）中性伴子的残余密度小于正确的值。我们将模型分为六类：（i）A类是一般情况，它具有较小的低能微调测度，可以解释μ子的反常磁矩;（ii）B类是LSP中性伴和光态共湮灭;（iii）C类是Higgs漏斗;（iv）D类是Higgsino LSP;（v）E类是光态共湮灭和Higgsino LSP;（vi）具有Higgs漏斗和Higgsino LSP的情况F。我们对这些事例进行了详细的研究，结果表明，我们的模型是自然的，与LUX和PANDAX实验是一致的，并解释了μ子反常磁矩。特别是，所有这些情况下，除了stau共湮灭，甚至可以有低能量微调措施约10。
2018-01-06 hep-ph
Anomalies in $B$ Decays and Muon $g-2$ from Dark Loops
我们探索一类模型，它可以提供一个共同的起源最近观察到的证据，轻子味普适性违反$b \to s l^+ l^- $衰变，暗物质（DM）的问题和长期存在的μ子$(g-2)$异常。特别是，在$B$介子衰变和μ子$(g-2)$的异常可以解释的额外的单圈图DM候选人。我们首先根据新场的量子数对几种简单模型进行了分类。然后，我们专注于一个特定的有前途的模型，并进行了详细的研究DM和风味物理。对相关参数空间的随机扫描表明，确实存在一个大的参数空间，可以同时解释这三种新的物理现象，同时满足所有其他风味和DM约束。最后，我们讨论了一些可能的新的物理签名在大型强子对撞机。
2020-07-09 hep-ph
Constraining $U(1)_{L_μ-L_τ}$ charged dark matter model for muon $g-2$ anomaly with AMS-02 electron and positron data
最近，费米实验室报道了μ子磁动量的新实验组合结果，与标准模型\cite{Fermi_Lab}的预期值相比，有4.2 $σ$的偏差。$L_μ-L_τ$模型中一个新的轻规范玻色子$X$为$g-2$异常提供了一个很好的解释。一个带有大$L_μ-L_τ$电荷的狄拉克费米子暗物质可以解释$g-2$异常和暗物质残余密度\cite{Asai_2021}。在这项工作中，我们专注于的情况下，暗物质的质量大于μ子（即$m_Ψ > m_μ$）的质量的通道$ΨΨ\rightarrow μ^- μ^+$打开。虽然$(σv)_{μ^{-}μ^{+}}$的横截面比通道$ΨΨ\rightarrow XX \rightarrow νν\barν\barν$小了一个$1/q_Ψ^2$（$q_Ψ$代表暗物质的$L_μ-L_τ$电荷）的因子，但是由于宇宙射线传播的再加速效应，产生的二次电子和正电子可以在它们的光谱上留下超过GeV能量的印记。我们使用AMS-02测量的电子和正电子来约束通道$ΨΨ\rightarrow μ^{-}μ^{+}$的湮灭截面，这排除了大$L_μ-L_τ$带电暗物质模型的部分参数空间来解释μ子$g-2$异常。
2021-04-07 hep-ph
Minimal model for the fermion flavor structure, mass hierarchy, dark matter, leptogenesis, and the electron and muon anomalous magnetic moments
我们提出了一个具有最小粒子含量和对称性的可重整化理论，成功地解释了标准模型（SM）费米子族的数目、SM费米子质量等级、轻活动中微子质量的微小值、宇宙轻子和重子的不对称性、暗物质遗迹密度以及μ子和电子的反常磁矩。在该模型中，顶夸克和奇异费米子获得树级质量，而SM带电费米子轻于顶夸克获得一圈级质量。此外，轻活性中微子的微小质量是由单圈水平的反跷跷板机制产生的。
2020-09-08 hep-ph
The $SU(2)_D$ lepton portals for muon $g-2$, $W$ boson mass and dark matter
基于$SU(2)_D$规范对称性和类矢量轻子的基本表象，提出了一个新的轻子味和暗物质模型。在类矢量轻子和轻子的质量混合中引入了暗$SU(2)_D$ Higgs二重态和Higgs双二重态。结果，产生了跷跷板轻子质量，并且通过$SU(2)_D$规范玻色子和相对较重的类矢量轻子对μ介子$g-2$有相当大的单圈贡献，如费米实验室E989所示。在我们的模型中，$Z$玻色子和$SU(2)_D$的同位旋中性规范玻色子之间的树级质量混合解释了$W$玻色子质量的变化，与Tevatron CDDII一致。最后，我们表明，$SU(2)_D$的同位旋带电规范玻色子成为暗物质的一个合理的候选人与一个小的质量分裂捆绑到修改后的$W$玻色子质量，并有一个可行的参数空间，其中有利的修正介子$g-2$和$W$玻色子质量和暗物质的约束同时履行。
2022-06-26 hep-ph
Gamma rays from muons from WIMPs: Implementation of radiative muon decays for dark matter analyses
伽马射线末态中的暗物质搜索通常利用光子可以从末态μ子产生的事实。现代的蒙特卡罗发生器和DM程序包括了在暗物质湮灭过程中产生的μ子的终态辐射效应，但忽略了随后μ子衰变产生的O（1%）辐射校正。实施此校正后，我们证明了它可以通过考虑的情况下，暗物质湮灭到4 μ子通过标量介体生产的暗物质现象学的效果。我们首先表明，AMS-02的正电子过剩可以不再容易地作出一致的最终状态，一旦费米-LAT矮极限计算包括辐射μ子衰变，我们接下来表明，费米-LAT银河系中心γ过剩可以改善与此最终状态后，包括相同的效果。我们提供的代码和表中流行的暗物质代码micrOMEGAs的实现这种效果，提供了一个解决方案，任何模型产生最终状态μ子。
2016-04-04 astro-ph.HE hep-ph
Scalar dark matter and Muon $g-2$ in a $U(1)_{L_μ-L_τ}$ model
在规范$L_μ-L_τ$对称性框架下考虑了一个简单的标量暗物质模型。在标准模型中引入规范玻色子$Z'$和两个标量场$S$和$Φ$。$S$和$Φ$是SM单线态，但都带有$U(1)_{L_μ-L_τ}$电荷。$S$的实部和虚部在对称性自发破缺后可以获得不同的质量，较轻的一部分可以扮演暗物质的角色，并通过剩余的$Z_2$对称性来稳定暗物质。考虑了一个可行的参数空间，讨论了轻暗物质以及共湮灭的可能性，给出了当前$(g-2)_μ$异常、Higgs不可见衰变、暗物质遗迹密度以及直接探测对参数空间的约束。
2021-06-30 hep-ph
Muon g-2 and EDM experiments as muonic dark matter detectors
通过与核子、电子和光子的相互作用来探测超轻暗物质已经得到了深入的探索。在这项工作中，我们建议使用精确的μ介子实验，特别是μ介子g-2和电偶极矩测量，以检测超轻暗物质，主要耦合到μ介子。我们设置直接的，地面上的限制DM μ子的相互作用，使用现有的g-2数据，并表明，一个时间分辨的重新分析正在进行的和即将到来的岁差实验将是敏感的暗物质信号。有趣的是，我们还发现，目前的μ子g-2的异常可以解释为自旋力矩施加到μ子从一个赝标量暗物质的背景，诱导振荡的电偶极矩的μ子。这一解释可以通过时间分辨再分析来验证。
2020-06-17 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Dark Matter Direct Searches and the Anomalous Magnetic Moment of Muon
在约束最小超对称标准模型（CMSSM）的框架下，讨论了最近的实验信息，特别是来自E821 Brookhaven实验的$g_μ-2$以及来自LEP的轻希格斯玻色子质量对暗物质直接搜索的影响.施加这些实验界限，自旋无关的中性子-核子截面的最大值原来是$10^{-8}$ pb的顺序为大值的$\tanβ$和低$M_{1/2}, m_0$。最近的实验边界的影响是减少了约一个数量级的最大值的横截面，要求类似的灵敏度从直接的暗物质检测实验。
2001-07-15 hep-ph
Sparticle Spectroscopy at LHC-Run3 and LSP Dark Matter in light of Muon g-2
受费米实验室最新测量μ介子g-2的启发，我们重新审视了一类超对称模型，其中M_GUT的非普适性使我们能够在几百GeV范围内实现相对较轻的slepton。这些slepton为μ介子g-2提供了额外的贡献，可以用来协调理论和实验。与μ子g-2分辨率兼容的解通常预测轻slepton，charginos和neutralinos。我们将展示如何在LHC-Run 3期间探测这些解决方案。观察到对电荷子质量的直接影响，使得电荷子可以在Run 3实验期间探测到约800 GeV。尽管有这样的直接影响，但仍然有可能实现更轻的电荷子质量，由于更轻的slepton态的手征混合，这些电荷子质量可以逃脱检测。如果LSP中性伴子满足暗物质残余丰度的普朗克束缚，那么有色方子和胶子的质量都比3-4 TeV重。我们强调了各种基准点，特别是与暗物质候选人，将在正在进行的和计划中的直接和间接检测实验进行测试的共湮灭的情况。通过放宽LSP中性伴子饱和遗迹暗物质丰度的要求，我们能够找到在LHC-Run 3可能达到的范围内的胶子和夸克质量的解决方案。
2021-07-09 hep-ph
Secluded Scalar Dark Matter and the Muon Anomalous Magnetic Moment
本文研究质量低于10 GeV、与标准模型隔离的单态标量暗物质，结合残余密度、暗物质–电子直接探测及轻子对撞机约束，检验其可行参数空间及对缪子反常磁矩的解释。
2023-10-02 hep-ph
Neutron Star Heating in Dark Matter Models for the Muon $g-2$ Discrepancy
观测到的μ子磁偶极矩值偏离了标准模型的预测，$4.2σ$，可以用与μ子耦合的弱相互作用大质量粒子（WIMPs）模型来解释。然而，在未来的大型强子对撞机实验和暗物质（DM）直接研究中，这些模型的参数空间仍有相当大的范围未被探索。在这项工作中，我们讨论了中子星（NS）的温度观测作为一个有前途的方式来探测这样的模型，WIMP被有效地捕获NS通过DM μ子或自旋相关的DM核子散射。被捕获的WIMP最终在恒星核心湮灭并加热NS。这种效应可以在旧的NS中观察到，因为它使NS表面温度最多保持在几千K，这远高于标准NS冷却理论对年龄超过$\sim 10^7$年的NS的预测值。我们考虑两类代表性的模型，其中DM夫妇或不耦合到希格斯场在树的水平，并表明，最大DM加热实现在这两种情况下。
2022-04-17 hep-ph
Electron-muon conversion in nuclei and rare decays induced by LFV dark photon
Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics, JINR（鲍戈留博夫理论物理实验室，俄罗斯联合核子研究所）；Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory SB RAS（马特罗索夫系统动力学与控制理论研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院）；Millennium Institute for Subatomic Physics at the High-Energy Frontier (SAPHIR) of ANID（智利国家研究与创新发展局高能前沿亚原子物理学千年研究所（SAPHIR））；Center for Theoretical and Experimental Particle Physics, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Andres Bello（安德烈斯贝洛大学精确科学学院理论与实验粒子物理中心）；Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen, Kepler Center for Astro and Particle Physics（蒂宾根大学理论物理研究所，开普勒天体与粒子物理中心）
研究亚GeV暗光子对核内电子-缪子转换及η（η'）介子稀有辐射衰变中lepton-flavor violation的影响，并通过实验数据验证其效应。
2026-01-23 hep-ph
