Higgs boson mass and high-luminosity LHC probes of supersymmetry with vectorlike top quark
我们考虑一个扩展的MSSM与一个额外的矢量顶级合作伙伴。我们的目标是重新审视这种扩展在多大程度上可以通过辐射修正提高希格斯玻色子的质量，并帮助改善MSSM的层次问题，并指定在LHC的实验探测器将发现或排除这种可能性在高光度阶段。直接探测、精密电弱和精密希格斯分析都是为此目的委托进行的。为了获得$ 125 \, \textrm{GeV} \ $希格斯玻色子的质量，我们发现，在这种情况下，超伙伴质量可以减少超过三倍的MSSM相比，没有额外的矢量顶夸克，并在高亮度阶段的大型强子对撞机精确希格斯分析预计将成为最强大的实验探针的情况。
2015-06-01 hep-ph
Prospects for vectorlike leptons at future proton-proton colliders
矢量轻子是物理学在标准模型之外的一种有趣的可能性。我们研究发现的范围（具有5 $σ$显著性）或排除（95%置信度）主要与tau混合的带电矢量轻子模型，在未来各种质子-质子对撞机选项中使用多轻子签名：一个具有$\sqrt{s} =$ 14 TeV的高亮度LHC，一个具有$\sqrt{s} =$ 27 TeV的高能LHC，以及可能的新的更长隧道的对撞机与$\sqrt{s} =$ 70或100 TeV。对于弱等重线矢量轻子，我们估计一个27 TeV的高能LHC和15 ab $^{-1}$可以排除大约2300 GeV的质量，或发现它们，如果质量小于约1700 GeV，而一个100 TeV的对撞机和30 ab $^{-1}$可以排除大约5750 GeV的质量，或发现，如果质量小于约4000 GeV。然而，我们发现弱等单线矢量状轻子提出了一个更加困难的挑战，可以排除一些可能性，但在所考虑的任何对撞机选项中都无法发现。
2019-06-21 hep-ph
Combined signatures of heavy Higgses and vectorlike fermions at the HL-LHC
在具有矢量夸克和轻子的两个希格斯二重态模型的扩展中，新标量或费米子的衰变可以被另一个的存在所改变，这取决于新物理学的层次。如果新的费米子比希格斯粒子重，它们的衰变可能是通过带电和中性重希格斯玻色子玻色子的级联衰变。在相反的层次中，当汤川耦合到SM费米子时，重希格斯粒子的衰变可以导致单一的矢量夸克和轻子的产生。我们探索由此产生的新的对撞机签名在任何情况下，目前预计未来运行的大型强子对撞机的质量和分支比的新费米子和重希格斯玻色子的敏感性。重要的是，我们讨论了运动学的挑战的签名，并建议战略观测，可以通过在未来的分析。解释的LHC的前景达到的背景下，II型2 HDM，我们发现，在矢量费米子的存在下，重希格斯玻色子质量略高于2 TeV可以探索在HL-LHC，即使在低$\tanβ$。对于重希格斯粒子通过类矢量轻子衰变，这个范围延伸到略高于3 TeV的$\tanβ\gtrsim 10$。此外，这些搜索策略意味着达到矢量夸克和轻子质量分别接近2.4 TeV和1.5 TeV。本文部分基于参考文献。[1-6]
2022-03-08 hep-ph
Search for single production of the heavy vectorlike $T$ quark with $T\to th$ and $h\to γγ$ at the high-luminosity LHC
在标准模型（SM）的许多扩展中预测了矢量状的顶级伙伴$T$。在一个简化的模型中，我们研究了LHC中顶伴夸克与第一代和第三代夸克的耦合引起的$2/3$过程.我们发现，与第一代混合可以提高生产截面。在高光度~（HL）-LHC~（一台14 TeV的$pp$对撞机，积分光度为3 ab $^{-1}$）上，通过$pp \to T(\to th)j\to t(\to b \ell ν_{\ell})h( \to γγ) j$过程进一步研究了单个重顶伴子的可观测性。在HL-LHC上，对三种典型的重$T$夸克质量$m_T=600,800$和1000 GeV，分别给出了$3σ$的排斥限和双变量$g^{\ast}-R_L$参数平面上的$5σ$发现范围.
2017-02-11 hep-ph
Mass scale of vectorlike matter and superpartners from IR fixed point predictions of gauge and top Yukawa couplings
我们使用IR不动点预测规范耦合和顶部汤川耦合的MSSM扩展与矢量家庭来推断矢量物质和超伙伴的规模。我们引用的MSSM的几个扩展的结果，并详细介绍了MSSM扩展一个完整的类向量家庭的结果。我们发现，对于一个统一的规范耦合$α_G > 0.3$矢量类物质或超伙伴预计在1.7 TeV（2.5 TeV）的基础上，所有三个规范耦合是同时在1.5%（5%）从观察值。对于$α_G > 0.2$，该范围扩展到约4 TeV。我们还发现，在两个额外的大型汤川耦合矢量夸克的IR不动点值的顶部汤川耦合独立点的情况下，多TeV范围的矢量物质和超伙伴。假设在大统一尺度下所有大的汤川耦合都有一个普适值，那么可以从$\tan β\simeq 4$的IR固定点得到测量的顶夸克质量。范围扩展到任何$\tan β> 3$，以显著偏离普适性假设。考虑到希格斯玻色子的质量也指向MSSM中超伴子的多TeV范围，在相同的尺度上添加一个完整的矢量族提供了一个令人信服的场景，其中规范耦合和顶夸克质量的值被理解为模型中粒子含量的结果。
2019-01-30 hep-ph
Flavor anomalies at the LHC and the R-parity violating supersymmetric model extended with vectorlike particles
在本文中，我们考虑一个解决方案来解释的三个差异与标准模型（SM）预测的味道观测，即异常的$B\rightarrow K^\astμ^+μ^-$和$R_K=\mathcal{B}(B\rightarrow Kμ^+μ^-)/\mathcal{B}(B\rightarrow K e^+e^-)$在LHCb和过剩的$h\rightarrow μτ$在CMS的R-宇称破坏（RPV）超对称性的背景下。我们证明，这些异常可以在一个统一的框架内解释：最小超对称模型（MSSM）扩展与$5+\overline{5}$矢量（VL）粒子。在我们的模型中，新的包含VL粒子的三线性RPV耦合可以解决$b\rightarrow s$反常，类SM的希格斯玻色子和VL中微子的混合可以产生额外的$h \rightarrow μτ$衰变模.
2015-11-15 hep-ph
Single Production of Vectorlike Y Quarks at the HL-LHC
我们在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）上研究了带有电荷$|Q_{Y}|=4/3$的奇异类矢量$Y$夸克的单一产生及其随后的衰变。类矢量夸克（VLQ）衰变的中间态大多是电弱$W$玻色子。除了它们单独或成对的直接产生外，$W$ -玻色子还参与衰变链，这是顶夸克衰变的结果，对背景有贡献。这是特别的情况，因为矢量类$Y$夸克，估计产生的高截面，只能通过$W$玻色子和下型夸克（$d,s,b$）衰变。我们计算了信号的截面（对于不同的耦合和质量值）和相关的标准模型（SM）背景。在对信号和背景事件进行快速模拟之后，（耦合值$κ_{Y}=0.5$的质量范围为1000-2500 GeV，耦合值$κ_{Y}=0.3$和$κ_{Y}=0.15$的质量范围为500-2000 GeV）已经在HL-LHC上提出，质心能量为$\sqrt{s}=14$ TeV，积分光度投影为300 fb $^{-1}$，1000 fb $^{-1}$和3000 fb $^{-1}$。
2021-10-15 hep-ph
Single Vectorlike Quark Production at the LHC
质量低于1 TeV的胶子共振G可能是在Tevatron上观察到的t \bar{t}前后不对称性的起源，只要新的衰变模式G-> \bar{q} Q（q是标准夸克，Q是质量激发）使G足够宽。我们考虑了所有不同的情况，q是顶夸克、底夸克或轻夸克，主要衰变模式为Q->Wq'或Q->Zq。我们表明，目前的实验搜索是无法探测的模型，但从这些分析的最小偏差可以探索其参数空间的当前LHC光度的大区域。这包括具有挑战性的情况下，新的夸克衰变主要是轻夸克的味道。在某些通道中不仅可以重构重夸克，而且可以重构有质量的胶子，这将为t \bar{t}不对称性的起源提供依据。类似的分析可以应用于更一般的模型，新的大质量胶子和矢量夸克。
2012-01-04 hep-ph
Current status on pair-produced muon-philic vectorlike leptons in multilepton channels at the LHC
本研究利用LHC的Run-2数据，通过重解读ATLAS多轻子道第III类跷跷板重轻子搜索结果，得到第二代亲μ子类矢量轻子对产生的当前限制，指出单态类矢量轻子在100 GeV以上无限制，需开展专门搜索，并分析了HL-LHC的未来灵敏度。
2023-11-08 hep-ex hep-ph
Looking for a vectorlike B quark at LHC using jet substructure
矢量夸克已经被证明可以解决某些长期存在的与底扇区有关的矛盾。我们调查，在这里，识别的存在的一个无顶的矢量双峰$(B,~Y)$的前景，作为优选的电弱精密测量。集中在单一的生产，$viz.$ $B \bar b$与$B \to b + Z/H$随后，我们发现，完全强子衰变通道是容易发现提供喷子结构可观的使用。在13 TeV的LHC与300 fb $^{-1}$的积分光度，色磁跃迁矩的适度值允许排除$M \lesssim 1.8(2.2)$ TeV的$Z$和$H$通道分别。
2021-08-05 hep-ex hep-ph
Leptonic cascade decays of a heavy Higgs boson through vectorlike leptons at the LHC
我们证明了一个重的中性希格斯玻色子通过矢量轻子的完全轻子级联衰变的潜力，作为扩展的希格斯扇区和额外的物质粒子在LHC的同时探针。我们探索的过程是独特的，因为它们的事件拓扑结构导致双玻色子类轻子末态的轻子对，不重建规范玻色子的质量。通过重铸现有的$2\ell + E_T^{\rm miss}$和$3/4\ell$搜索通道使用运行2数据从大型强子对撞机，我们得到$\textit{model independent}$的重标量和矢量轻子的质量的界限，并使用这些结果来探索在HL-LHC的未来前景。我们的结果可以直接应用到任何一种新的物理场景共享的最终状态和事件拓扑。为了具体起见，我们将我们的结果应用到一个基准场景：一个两个希格斯偶极子模型II型增强矢量轻子。值得注意的是，即使与目前的数据的灵敏度，我们的分析表明，达到一个重中性希格斯粒子和矢量轻子的质量分别高达2 TeV和1.5 TeV。即使对于低的$\tanβ\gtrsim 1,$，分析对稍高于1 TeV的重希格斯质量仍保持灵敏度。HL-LHC未来的灵敏度将使重希格斯粒子和新轻子的探测范围分别扩大到2.7 TeV和2 TeV。
2022-04-28 hep-ex hep-ph
The LHC Phenomenology of Vectorlike Confinement
我们详细研究了LHC中的“类矢量约束”现象，其中标准模型被一个新的约束规范相互作用和新的轻费米子所增强，在标准模型和新的规范群下携带类矢量电荷。如果新的相互作用局限在TeV尺度，这个框架会产生广泛的外来对撞机签名，例如产生一个矢量共振，衰减为一对对撞机稳定的带电大质量粒子（一个“双CHAMP”共振），一对碰撞稳定的大质量有色粒子（“二-R-强子共振"）、通过两个中间标量到多光子、$W$ s和$Z$ s和/或到多喷流终态。为了研究LHC上的这些信号，我们建立了两个基准模型：一个用于双CHAMP和多光子信号，另一个用于双R强子和多喷流信号。对于双CHAMP/多光子模型，标准模型的背景是可以忽略不计的，我们表明，一个完整的重建的频谱是可能的，矢量约束提供了有力的证据。对于双R强子/多喷注模型，我们指出，除了双R强子信号，四个R强子的产生率也可以在大型强子对撞机相当大。这一点，再加上在早期的工作中研究的多射流信号，使得有可能挑选出矢量约束作为基础动力学。
2010-05-05 hep-ex hep-ph
TeV-scale vector leptoquark from Pati-Salam unification with vectorlike families
在本文中，我们展示了一个明确的方式来实现TeV尺度的矢量leptoquark从Pati-Salam（PS）统一与额外的类矢量家庭。在传统模型中，通过测量味道破坏K介子衰变$K_L \to μe$，将轻夸克质量限制在比PeV标度重。这种强约束可以通过引入与夸克和轻子质量以及CKM和PMNS矩阵一致的类矢量族来避免。其他违反风味的过程也被抑制。在这个模型中，矢量轻夸克可以解释最近的$b\to sμμ$异常，而$b\to cτν$异常是很难解释的，由于$Z^\prime$玻色子和矢量夸克搜索在大型强子对撞机的强约束。当$b\to sμμ$异常的解释，我们表明，$\mathcal{O}({0.2})$ %的调整是必需的费米子矩阵，在$μ\to eγ$和$μ$ - $e$转换的未来实验将覆盖最可用的参数空间，和相当大的中性介子混合，额外的希格斯二重态诱导，是不可避免的。
2021-03-22 hep-ex hep-ph
Distinguishing Signatures of top-and bottom-type heavy vectorlike quarks at the LHC
在标准模型的许多扩展中，都预言了一个SU（2）类矢量单重夸克，其电荷为+2/3（t '）或-1/3（b'）。这些夸克与顶夸克或底夸克的混合导致了变味汤川相互作用和中性流。因此，较重质量本征态的衰变模式不同于标准模型型手征夸克。大型强子对撞机（LHC）将为寻找这些奇异夸克的信号提供一个理想的环境。考虑到所有的衰变，包括那些涉及Z-和汤川相互作用，我们展示了如何可以区分t'和b'的事件率与不同的轻子多重性的比率。重建质量约为125.5 GeV的希格斯玻色子玻色子的能力在这种分化中起着重要作用。
2014-04-13 hep-ex hep-ph
Single production of vectorlike $B$ quarks at the CLIC
矢量类夸克在标准模型~（SM）之外的许多新物理方案中得到了预言，并可能成为TeV能量尺度下新物理的潜在特征。本文研究了在未来的紧凑型直线对撞机（CLIC）上，利用衰变道$B\to bZ$和两种模式（$Z\to \ell^{+}\ell^{-}$和$Z\to ν\barν$），通过$e^{+}e^{-}\to B\bar{b}$过程，单重和二重态类矢量底夸克（VLQ-$B$）的单次产生.我们计算了信号和相关SM背景的截面。通过对信号和背景事件的快速模拟，给出了在未来的CLIC上，以质量中心能量为$\sqrt{s}=3$ TeV，积分光度为5~ab $^{-1}$为参数（耦合强度$κ_{B}$和VLQ- $B$质量），在95%置信水平下的排除限和$5σ$的发现前景。
2021-12-30 hep-ph
Exotic Signals of Vectorlike Quarks
类矢量费米子是强子对撞机研究的重要目标。我们表明，矢量夸克可能主要通过高维运营商衰变成一个夸克加上一对其他标准模型费米子。在大型强子对撞机上产生电荷为2/3的类矢量夸克对将导致各种可能的最终态，包括$t\bar t + 4τ$、$t\bar bν+ 3τ$、$t\bar t + 4μ$、$t\bar bν+ 3μ$或$t\bar t + 4b$。附加通道（$b\bar b + 4τ$、$6b$等）在电荷矢量夸克$-1/3$的情况下出现。如果类矢量夸克衰变为三个轻夸克，那么$(3j)(3j)$信号就更难观测到，而类矢量夸克质量几乎不受当前搜索的约束。
2018-07-06 hep-ph
Vectorlike $W^\pm$-boson coupling at TeV and third family fermion masses
在第三费米子族和标准模型的规范对称性中，我们在高能有效理论中研究了夸克-夸克、轻子-轻子和夸克-轻子四费米子算符。这些算符对费米子自能函数和$W^\pm$ -玻色子耦合顶点的Schwinger-Dyson方程有重要贡献。结果表明，顶夸克质量是通过$\langle\bar t t \rangle$ -凝聚体的自发对称性破缺产生的，并且$W^\pm$ -玻色子的耦合在TeV尺度下近似为矢量型.底夸克、τ轻子和τ中微子质量是通过$W^\pm$贡献的显式对称破缺和夸克-轻子相互作用产生的。它们的质量和汤川耦合是顶夸克质量和汤川耦合的函数。我们定性地给出了费米子质量和第三费米子族的汤川耦合的层次结构。我们还讨论了可能的对撞机签名由于矢量（宇称恢复）功能的$W^\pm$玻色子耦合在高能量。
2016-03-22 hep-ex hep-ph
Need for Two Vectorlike Families in SUSY Composite Models
在一个可行的和经济的超对称性前子模型的背景下，两个矢量-家庭$Q_{L,R} = (U,D,N,E)_{L,R}$和$Q^\prime_{L,R} = (U^\prime,D^\prime,N^\prime,E^\prime)_{L,R}$与质量的顺序1 TeV，其中之一是一个双重的$SU(2)_L$和其他双重的$SU(2)_R$，已被预测存在与三个观察到的手性家庭。这两个矢量样的家庭的存在是至关重要的，特别是对家庭间的质量层次结构的解释，因此对超对称性前子模型本身。本文详细研究了类矢量费米子的期望质量、混合和衰变模式。包括QCD重整化效应在内，类矢量夸克的质量预计在500 GeV到2.5 TeV之间，而类矢量轻子的质量预计在200 GeV到1 TeV之间。
1996-03-29 hep-ph
Ultraheavy diquark decaying into vectorlike quarks at the LHC
本文研究LHC上质量7-8.5 TeV的超重双夸克标量经矢量样夸克衰变到全强子六喷注末态的发现潜力，利用机器学习判别器实现信号与背景分离，表明在3000 fb^-1亮度下耦合低至0.2时仍可发现或排除该粒子。
2025-08-19 hep-ex hep-ph
Top-bottom-tau Yukawa coupling unification in the MSSM+1VF and fermion masses as IR fixed points
在MSSM扩展的一个完整的vectorlike家庭，精确的顶部，底部和tau汤川耦合统一可以实现假设超对称性阈值校正，这是典型的可比超伙伴质量。此外，统一是可能的，与一个大的统一耦合，这意味着所有三个费米子质量可以同时接近他们的红外固定点。假设统一的汤川耦合为一阶或更高阶，新物理学（超伴子和矢量物质）的首选共同尺度在3 TeV到30 TeV的范围内，较大的耦合有利于较小的尺度。从大量的矢量场中分离出超伴体质量，优选尺度在两个方向上延伸。超伴子的多TeV标度与希格斯玻色子质量相容，并由其独立提出。
2019-02-27 hep-ph
Vectorlike Confinement at the LHC
我们认为，在TeV尺度的矢量约束规范理论与标准模型主要是通过规范相互作用的一个广泛的类的可扩展性。这些理论有丰富的现象学在大型强子对撞机，如果限制发生在TeV规模，同时确保可以忽略不计的影响，精确的电弱和味观测。自旋1束缚态可以通过与标准模型规范玻色子的混合共振产生。共振态迅速衰变为伪戈德斯通玻色子，其中一些迅速衰变为一对标准模型规范玻色子，而另一些则在对撞机时间尺度上带电且稳定。各种各样的末态几乎没有背景，包括多重光子和轻子，丢失的能量，大质量稳定带电粒子，以及在双轻子，轻夸克或双夸克衰变中高度位移顶点的可能性。其中，一个新的实验签名的共振重建出大量的稳定带电粒子的突出。一些长寿命的状态也构成了暗物质的候选者。
2010-09-07 hep-ex hep-ph
Quark Seesaw, Vectorlike Fermions and Diphoton Excess
我们提出了一个可能的解释，最近的双光子过剩报告的$\sqrt s=13$ TeV的大型强子对撞机数据在夸克跷跷板左-右模型与矢量费米子提出解决强$CP$问题，没有轴子。负责矢量费米子质量的规范单重态实标量场具有正确的生产截面和双光子分支比，可以与报告的在750 GeV左右的双光子不变质量的过剩进行识别。随着LHC积累更多的数据，提出了各种方法来检验这一假设。
2016-02-15 hep-ex hep-ph
Multi-top signals of vectorlike quarks at the LHC
University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Fermilab（费米实验室）
该研究提出在LHC上通过向量类夸克衰变产生多顶夸克信号，探讨其在TeV尺度粒子存在的可能性，并预测8个顶夸克的主导信号及实验探测意义。
2025-12-16 hep-ex hep-ph
The recent Higgs boson data and Higgs triplet model with vectorlike quarks
在Higgs三重态模型中加入了一些矢量夸克，目的是为了拟合LHC和Tevatron最近公布的希格斯玻色子玻色子数据。这些类矢量夸克可以大幅度地抑制$gg\to h$的截面，而带电标量，特别是双带电标量，可以更大幅度地增强$Br(h\to γγ)$.此外，Higgs与$WW$、$ZZ$和轻费米子的耦合可以与它们的SM值相同。因此，该模型将提高希格斯粒子生成$γγ$和$jjγγ$的速率，而在LHC上生成$WW^*$、$ZZ^*$和$τ\barτ$的速率相对于它们的SM预测是降低的。在Tevatron中，Higgs生成$Vb\bar{b}$的速率与SM值相同。
2012-11-06 hep-ex hep-ph
Observability of an ultraheavy diquark decaying into vectorlike quarks at the LHC
IFIN-HH（霍勒胡什核物理研究所）；Faculty of Physics, University of Bucharest（布加勒斯特大学物理学院）
本文研究了HL-LHC在超重双夸克衰变成向像夸克的发现潜力和排除限，利用机器学习技术提高信号选择效率，采用基于似然的统计方法分析六喷注最终态。
2026-05-15 hep-ex hep-ph
Vectorlike leptons and long-lived bosons at the LHC
本研究探讨含重弱单态类矢量轻子$\tau^\prime$的可重整化理论，分析其衰变长寿命赝标量的LHC信号，指出几米衰变长度的赝标量会在探测器μ子室沉积能量，为对撞机新物理寻找提供方向。
2023-08-29 hep-ex hep-ph
Vectorlike $τ$ production through leptoquarks
本研究探讨增强规范对称性理论中轻夸克（LQs）与类矢量轻子（VLLs）同时存在时，轻夸克介导过程增强LHC上VLL产生的新可能性，分析其非标准相互作用的影响并给出HL-LHC在单/双轻子末态的前景。
2025-08-25 hep-ex hep-ph
Searching for single production of vectorlike quarks decaying into Wb at a future muon-proton collider
本研究通过探测器模拟分析了未来μp对撞机上单产生VLQs衰变至Wb的发现潜力，发现强子道灵敏度更优，其排除限和发现质量上限显著超越LHC，确立了μp对撞机探测高质量VLQ态的强大能力。
2025-08-15 hep-ph
New Fermions at the LHC and Mass of the Higgs Boson
在M_{GUT} \sim 3 \times 10 ^{16} GeV的三个标准模型（SM）规范耦合的统一可以通过假设存在一对携带SM电荷和质量为300 GeV-1 TeV的类矢量费米子来实现。这些费米子的存在显著地改变了SM希格斯玻色子玻色子的真空稳定性和质量的微扰边界。新的真空稳定性约束在此扩展SM估计为117 GeV，与SM预测的约128 GeV。上界为190 GeV的微扰参数的基础上获得。这些预测的I型跷跷板物理的影响进行了讨论。相对"轻"的希格斯玻色子（质量为\sim 117 GeV）的发现，可能预示着大型强子对撞机所能达到的新的类矢量费米子的存在。
2010-04-23 hep-ph
Machine learning study on single production of a singlet vectorlike lepton at the Large Hadron Collider
School of Physics, Sun Yat-Sen University（中山大学物理学院）
利用XGBoost算法研究大型强子对撞机上与τ轻子混合的单态矢量轻子的单产生，通过三轻子和四轻子通道，在14 TeV和3000 fb^{-1}条件下，排除质量上限分别达500和405 GeV。
2026-06-11 hep-ph
Vectorlike Fermions and Higgs Couplings
与第三代混合的新矢量费米子可以显着影响tau和b汤川耦合。与精确的电弱测量一致，希格斯玻色子的宽度τ τ，b b可以相对于标准模型值减少O（1）。在b夸克的例子中，宽度减小会导致其他末态（如γ-γ）的分支比增大。新的轻子也可以通过辐射效应实质性地改变希格斯玻色子到光子的分支比，而新的夸克可以促进g g融合。组合效应可以是分支比对γ的两倍。新的夸克和轻子可能是轻的，这将允许在LHC上发现。在h -> τ τ的显著抑制的情况下，寻找新的轻子衰变到富含τ的末态，也许与希格斯玻色子有关，是有动机的。
2012-07-30 hep-ph
Leptoquark-vectorlike quark model for the CDF $m_W$, $(g-2)_μ$, $R_{K^{(\ast)}}$ anomalies and neutrino mass
最近，CDF协作组报告了$W$ -玻色子质量与标准模型（SM）预测的显著$7σ$偏差。此外，最近的μ子g-2实验证实了$(g-2)_μ$中长期存在的张力。此外，LHCb合作的最新结果发现了美夸克衰变中轻子普适性破缺的证据，这显示了$3.1σ$差异，与他们以前的测量结果一致。基于SM的这些缺点，在这项工作中，我们提出了一个模型，由两个标量leptoquark和一个矢量夸克，同时解决的$W$ -玻色子的质量移动，$(g-2)_μ$，和异常的中性电流跃迁的$B$ -介子衰变。该模型还揭示了中微子质量的起源，并可以在未来的对撞机上进行全面测试。
2022-09-03 hep-ph
Interpreting the $W$-mass anomaly in the vectorlike quark models
CDF合作组对$W$ -玻色子质量的新测量结果显示，$7σ$与标准模型（SM）的预测存在显著的不一致。如果得到其他实验的证实，那么这种不一致强烈地表明在SM之外存在新的物理学。在这项工作中，七个矢量夸克（VLQ）扩展的SM调查解释的异常，发现三个可以解释的异常在广泛的参数空间。这些解释与斜参数的约束、LHC对VLQ的搜索、顶夸克、底夸克和希格斯玻色子的性质测量以及微扰性判据是一致的。所涉及的汤川耦合的典型大小约为1，这与SM中的顶夸克汤川耦合相当。然而，其他的扩展，要么预测在合理的参数空间的质量负修正或解释异常的非自然的理论输入参数。
2022-09-20 hep-ph
Cascade decays of Heavy Higgs bosons through vectorlike quarks
我们研究了重中性希格斯玻色子通过类矢量夸克的级联衰变。我们把重点放在方案中的衰变模式成对矢量夸克不运动学开放的LHC的灵敏度更大的质量。假设只与第三族标准模型夸克混合，则重希格斯玻色子的新衰变模式是：$H\to t_4 t \to Wbt, Zt t, ht t$和$H\to b_4 b \to Wtb, Zb b, hb b$，其中$t_4$（$b_4$）是新的上（下）型夸克质量本征态。在数值分析中，我们假设CP偶希格斯玻色子在双希格斯偶模型II型，但签名是相关的许多其他情况。我们确定的区域的参数空间，这些衰变模式是显着的，甚至可以占主导地位，因此，他们提供了最好的机会，同时发现一个新的希格斯玻色子玻色子和矢量夸克。我们进一步探索了高亮度LHC对两种代表性衰变模式$t_4\to Zt\to\ell\ell t$和$b_4\to Zb\to\ell\ell b$的影响，发现可以用简单的基于切割的分析来探测0.1 fb水平的截面。我们还发现，希格斯级联衰变的速率可以远远大于一个单一的生产矢量夸克的速率。此外，在希格斯级联衰变和对产生中，矢量类夸克的范围延伸到可比的质量。
2020-03-08 hep-ex hep-ph
Tau-jet signatures of vectorlike quark decays to heavy charged and neutral Higgs bosons
我们研究了重中性和带电希格斯玻色子玻色子的$4b+2τ$和$4b+1τ$签名，它们起源于成对产生的新夸克的级联衰变。通过重希格斯粒子的矢量夸克的衰变可以很容易地占主导地位的两个希格斯二重态模型的类型II，和研究的签名是共同的许多可能的衰变链。我们设计了这些最终状态的搜索策略，并讨论了重希格斯玻色子玻色子和新的夸克，可以探索在大型强子对撞机的分支比的函数在一个模型独立的方式的质量范围。我们进一步结合的结果与一个类似的研究，侧重于衰变，导致$6b$最终状态和解释的敏感性，带电和中性希格斯玻色子玻色子和矢量夸克的II型两希格斯双重模型。我们发现，在$\tanβ$为1 ~ 50的整个范围内，对于SU（2）二重态夸克，LHC对它们质量的影响范围远大于2 TeV，而对于类底SU（2）单重态夸克，LHC对它们质量的影响范围至少为1.8 TeV。
2021-08-26 hep-ex hep-ph
Roadmap to explore vectorlike quarks decaying to a new scalar or pseudoscalar
目前的实验数据允许亚TeV无色弱单重标量或赝标量。如果这样的单重态场与TeV范围的类矢量顶和底伙伴一起存在，则重夸克有可能主要衰变为单重态和第三代夸克，而单重态衰变为夸克和玻色子对。这种可能性可能会出现在各种模型中，但尚未在实验中探索，特别是在矢量夸克搜索的背景下。我们考虑一些极小模型，涵盖了可能的弱表示的顶部和底部的合作伙伴，可以映射到许多动机良好的紫外线完全理论。我们绘制出可能的有趣的和未探索的签名的奇异衰变的矢量夸克和确定基准点代表不同的信号拓扑结构的高亮度LHC。我们执行一个一般的扫描的参数空间与相关的直接搜索范围，并发现大的区域，这不需要任何微调，保持开放的未探索的渠道。我们还进行了一个简单的投影研究，在最干净的通道，并指出如何其他新的，但实验上具有挑战性的通道可以用来探测更多的区域的参数空间。
2022-10-10 hep-ex hep-ph
Proton decay from quark and lepton compositeness
在手征$SU(15)$规范理论中，标准模型费米子的束缚态的无质量的前子，我们表明，质子衰变运营商可能会引起在复合标度，$Λ_{\rm pre}$。我们对质子衰变搜索的极限的估计是$Λ_{\rm pre} > 10^4 \, {\rm TeV}^{1/2} \, C_8^{1/4} \, m_{\cal Q}^{1/2}$，其中$C_8$是由$SU(15)$动力学诱导的8-前重子算符的重新标度系数，而$m_{\cal Q}$是复合类矢量夸克的质量。后者有一个与复合矢量轻子的质量有关的下限，而LHC的搜索要求其质量高于1 TeV。对于$10^{-5} - 1$范围内的$C_8$，$Λ_{\rm pre}$的下限在$3 \times 10^3$ TeV和$5 \times 10^4$ TeV之间变化。我们指出，奇异的质子衰变模式，到一个$π^+$和一个沉重的右手中微子，可以观察到使用超级神冈或沙丘探测器。
2022-11-04 hep-ph
Single production of $X_{\pm 5/3}$ and $Y_{\mp 4/3}$ vectorlike quarks at the LHC
在标准模型（SM）中嵌入了两个超荷为$Y=2/3, -1/3$的三重态类矢量夸克（VLQ）和一个单重态标量玻色子，以解决750 GeV双光子过剩问题.详细讨论了树级Higgs和$Z$介导的变味中性电流的约束条件。除了过剩的分辨外，还发现双光子Higgs衰变的信号强度与SM预言有$10\%$偏差，并且稀有顶夸克衰变的分支比上限为$BR(t\to c (h, Z)) < (6.8, 0.48) \times 10^{-5}$ .我们发现单个VLQ通过电弱过程的产生截面大于VLQ对通过QCD过程的产生截面。为了探索LHC上重VLQ的信号，我们详细分析了在$\sqrt{s}=13$ TeV的$pp$碰撞中通过$q_i q'_j$湮灭产生的单个$X_{\pm 5/3}$和$Y_{\mp 4/3}$.发现$d X_{5/3}$、$u Y_{-4/3} $和$d Y_{4/3} $通道与$m_X=m_Y=1$ TeV的电弱产生截面分别为$84.3$、$72.3$和$157.8$ fb;主导衰变模式为$X_{5/3} \to (c,t) W^+$和$Y_{-4/3} \to (s,b) W^-$。通过采用运动切割，$pp\to d W^+ t$通道的意义可以超过$5σ$。
2016-08-15 hep-ex hep-ph
The $W γ$ decay of the elusive charged Higgs boson in the two-Higgs-doublet model with vectorlike fermions
在对$p p \to H^\pm W^\mp b \bar{b}$的总产生截面进行了次领先级计算之后，LHC正在积极地寻找中等质量范围内的带电希格斯玻色子（$M_{H^\pm} \sim m_t$）。在衰变部分，由于$t b$模式的实验困难，仅主要关注$τν$模式。在双Higgs二重态模型的框架下，我们认为如果引入矢量费米子，$W γ$通道可以帮助探测这种带电的希格斯玻色子玻色子。在I-II型模型中，SM费米子被归为I型，而类矢量费米子被归为II型，在Higgs精确数据、电弱斜参数和LHC直接搜索边界所允许的参数空间中，分支比被大大提高到$\sim \mathcal{O}(0.01)$.研究了$gg\to H^\pm W^\mp b \bar{b}$和$g g \to H/A \to H^\pm W^\mp$两种生产渠道。我们发现，信号速率$σ\times \mathcal{B}(W γ)$是相当可观的，在某些参数空间超过10 fb。
2019-08-26 hep-ex hep-ph
Fermion mass hierarchy and new physics at the TeV scale
在这个演讲中，我提出了一个新的框架来理解长期存在的费米子质量等级之谜。我们将标准模型的规范对称性推广为一个在电弱标度下自发破缺的超定域U（1）_S对称性。所有的SM粒子都是关于U（1）_S的单态。我们还介绍了额外的味道对称性，U（1）_F的，与flavon标量F_i，以及矢量类夸克和轻子在TeV的规模。Flavon标量在TeV标度中具有VEV。只有顶夸克具有通常的四维汤川耦合。EW对称性破缺对所有其他夸克和轻子的传播都是通过信使场S，通过它们与重类矢量费米子S的相互作用，以及通过它们与类矢量费米子F_i的相互作用。除了解释带电费米子质量和混合的层次结构外，该模型还对希格斯衰变、顶夸克和b夸克衰变中的味变中性流过程、新单重标量衰变为新Z'玻色子以及新矢量夸克的产生等做出了一些有趣的预测。这些预测可以在LHC上得到验证。
2009-10-10 hep-ph
Mutually elusive: vectorlike antileptons and leptoquarks
本文研究了具有与标准模型轻子二重态相同规范荷但轻子数相反的类矢量费米子的性质，发现其通过重标量轻子夸克介导衰变，且模型对称性使其免受现有对撞机标准衰变探测，导致其比标准衰变模型更难以捉摸。
2024-03-21 hep-ex hep-ph
Higgs Boson Production and Decay: Effects from Light Third Generation and Vectorlike Matter
研究了轻第三代超粒子对轻CP偶希格斯玻色子玻色子产生截面和衰变宽度的影响。为了简单起见，我们考虑的情况下，只有一个从第三代的sfermions是轻的。对于每一种情况下，我们试图解释明显的大增强希格斯生产和衰减的双光子通道中的ZZ通道的小偏差。在MSSM框架下，我们发现只有一个轻态才能解释这些观测，同时保持最轻的CP偶希格斯玻色子质量在123 GeV \lesssim m_h \lesssim 127 GeV.对于光停止的情况下，有关的双光子和ZZ通道的观察可以容纳，但为了满足希格斯质量约束，需要超越MSSM。特别是，我们调用矢量粒子质量约TeV。这些新粒子保持规范耦合统一，并为希格斯质量提供额外的贡献。有了这些新的贡献，126 GeV的希格斯质量很容易实现。我们还发现，只有一个轻的sbottom夸克，上述过剩是很难容纳。
2012-07-30 hep-ph
Signals with six bottom quarks for charged and neutral Higgs bosons
在具有矢量夸克的两个Higgs二重态模型的扩展中，矢量夸克的衰变很容易被通过带电或中性希格斯玻色子玻色子的级联衰变所控制，从而导致具有6个顶夸克或底夸克的签名。由于顶夸克衰变也包含底夸克，因此许多可能的衰变链的共同特征是最终状态中有6个底夸克。我们提出了一个搜索策略，专注于这个最终状态，并找到矢量夸克和希格斯玻色子，可以探索在大型强子对撞机的质量范围。在其他结果中，与没有矢量物质的模型相比，对带电和中性希格斯玻色子玻色子的灵敏度（延伸到约2 TeV）非常突出。
2020-08-02 hep-ex hep-ph
Exotic Quark Production in ep Collisions
我们研究了在未来的ep对撞机上，在弦激发的$E_6$理论中，电荷为-1/3的弱等单线态矢量奇异$D$夸克的单产生和衰变; THERA的$\sqrt s$为$\sqrt s$ =1 TeV，L=40 $pb^{-1}$和CERN大型强子电子对撞机（LHeC）的$\sqrt s$ =1.4 TeV，$L=10^4$ $pb^{-1}$。我们发现，$D$的衰变模式的分析应探测的质量范围为100-450 GeV和100-1200 GeV的质心能量，1和1.4 TeV，分别。
2006-05-03 hep-ph
Charged and neutral Higgs bosons in final states with six bottom quarks
在含矢量夸克的两个Higgs二重态模型的推广中，矢量夸克的衰变很容易被通过带电或中性希格斯玻色子玻色子的级联衰变所控制，从而导致6个顶夸克或底夸克的签名。由于顶夸克衰变也包含底夸克，因此处于末态的6个底夸克是一大类可能的衰变链的共同特征。我们提出了一个搜索策略，专注于这个最终状态，并找到矢量夸克和希格斯玻色子，可以探索在大型强子对撞机的质量范围。在其他结果中，与没有矢量物质的模型相比，对带电希格斯玻色子的敏感性超过2 TeV。
2020-11-30 hep-ex hep-ph
High-quality axions in solutions to the $μ$ problem
基于Kim-Nilles机制的超对称性中的$μ$问题的解决方案自然具有Dine-Fischler-Srednicki-Zhitnitsky（DFSZ）轴子，其衰变常数为普朗克和TeV尺度的几何平均数，符合天体物理学极限。我们调查这种类型的极小模型与两个规范单重态场，打破了Peccei-Quinn对称性，和扩展额外的矢量夸克和轻子超多重态符合规范耦合统一。我们发现，有许多无异常的离散对称性，取决于矢量物质的内容，保护Peccei-Quinn对称性，以足够高的顺序来解决强CP问题。我们研究了这类模型中的轴子耦合。这种类型的模型是自动免费的畴壁问题，需要至少一对强烈相互作用的矢量状的多重质量在中间尺度，并预测轴子耦合，大大增强相比，最小的超对称DFSZ模型，把它们的范围内提出的轴子搜索。
2021-08-11 hep-ph
A clean signal for a top-like isosinglet fermion at the Large Hadron Collider
我们预测在大型强子对撞机（$\sqrt s)$ =14 TeV的情况下，有一个顶状，电荷+2/3矢量类等单线态费米子的干净的信号。这样的夸克，通过与标准模型顶部的混合，可以通过改变味道的Z玻色子耦合和改变味道的汤川相互作用经历衰变。我们集中在后一个通道，并研究的情况下，在其配对生产，重夸克对产生两个顶部和两个希格斯玻色子玻色子。我们表明，每个希格斯衰变的情况下，在$b\bar{b}$通道，可以有一个相当独特的和背景的自由信号，可以揭示这种矢量类的isosinglet夸克的存在。
2012-04-13 hep-ph
Vectorlike Particles, $Z'$ and Yukawa Unification in F-theory inspired $E_6$
我们探讨了低能量的影响F-理论启发$E_6$模型的破坏产量，除了MSSM规范对称性，一个$Z'$规范玻色子与$U(1)$对称性打破TeV规模。有效低能理论的零模谱是由$E_6$的$27$和$\overline{27}$表示的分解导出的，我们用最少的通量参数来参数化它们的多重性.我们进行了两个循环的规范和汤川耦合的有效理论模型的重整化群分析，并估计在模型中预测的新的矢量粒子的下界。我们计算第三代汤川耦合F-理论的背景下，假设一个$E_8$点的增强和表达我们的结果与规范对称性破缺的局部通量密度。我们发现，它们的值是兼容的重正化群方程计算的，我们确定在参数空间中的通量密度的$t-b-τ$汤川耦合统一的点。
2018-01-10 hep-ph hep-th
Searching for vectorlike $T$ quarks in the $T\to tZ$ channel at a future muon-proton collider
Henan Institute of Science and Technology（河南科技学院）；School of Electro-Mechanical Engineering, Zhongyuan University of Science and Technology（中原工学院机电工程学院）
本研究在未来μp对撞机上，针对T→tZ衰变道，通过蒙特卡罗模拟推导排除限与发现轮廓，揭示该道对探测高质量类矢量T夸克具有独特优势。
2026-08-31 hep-ph
Mixed Gauge and Anomaly Mediation From New Physics at 10 TeV
在反常介导的超对称破缺的背景下，矢量场和单态具有10 TeV量级的超对称破缺质量是很自然的，因此它们充当了超对称破缺的信使。我们表明，这可以引起唯象可行的光谱兼容微扰规范耦合统一。极小模型连续插值之间的纯异常调解和规范调解的信使规模为10 TeV。也有可能存在非极小模型，其具有更多的简并谱，其中一些方子比slepton轻。这些模型减少到MSSM在低能量，并纳入自然的解决方案的亩问题。极小模型有四个连续参数和一个离散参数（信使的数量）。在极小模型中，通过将GUT尺度的参数调整到50分之一，可以满足LEP希格斯质量约束。
2006-04-27 hep-ph
Machine learning-enhanced search for a vectorlike singlet $B$ quark decaying to a singlet scalar or pseudoscalar
本文提出利用含轻子的混合衰变末态 $BB\to(b\Phi)(tW)$ 和加权交叉熵深度神经网络，在高亮度LHC上搜寻衰变到单态标量或赝标量的矢量类 $B$ 夸克，并评估参数空间发现与排除范围。
2023-06-04 hep-ex hep-ph
Ultraheavy resonances at the LHC: beyond the QCD background
我们研究了LHC中超重核共振的理论和一些实验线索。甚至当末态只包含强子喷注时，超重窄粒子的产生速率也可能比QCD背景大。我们考虑两类模型，导致4-喷气信号。在第一类中，一个双夸克标量衰变为两个矢量夸克。在第二种情况下，色子衰变为两个色八重标量或一对矢量夸克。我们表明，重为11.5 TeV的双夸克，或重为8.5 TeV的色子可能会在大型强子对撞机上被发现。我们指出，CMS 4喷流事件可能是由于8 TeV的共振衰减成两个次级粒子，每个粒子的质量为1.8 TeV。我们发现，QCD背景的4喷流质量和双喷流质量等于或超过CMS事件的是大约$5\times 10^{-5}$事件在78 fb的$^{-1}$的数据，而双夸克信号可以很容易地产生该事件。双夸克也直接衰变成两个喷流，这可能是ATLAS和CMS观测到的其他三个质量接近8 TeV的事件的起源。
2018-10-22 hep-ex hep-ph
Discovery prospects of a vectorlike top partner decaying to a singlet boson
类矢量顶伴衰变为新的无色弱单重标量或赝标量的可能性在文献中引起了一些关注。我们研究了在LHC中产生的弱单重态电荷- $2/3$ $T$夸克，它可以衰变为无自旋玻色子（$Φ$）和顶夸克。早些时候，在2203.13753中，我们已经表明，在参数空间的很大一部分中，$T\to tΦ$和环诱导的$Φ\to gg$衰变成为这些粒子的主要衰变模式。在这里，我们通过上述衰变研究了$T$夸克在该区域的发现前景。特别地，我们关注$pp\to TT\to (tΦ)(tΦ)\to (t(gg))\,(t(gg))$通道。将这个信号从巨大的标准模型背景中分离出来是一项具有挑战性的任务，迫使我们采用多变量机器学习技术。我们发现，在上述衰变链占主导地位的参数空间的大部分中，上述通道可以是顶级合作伙伴的发现通道。我们的分析在很大程度上是独立于模型的，因此我们的结果将是有用的，在广泛的一类新的物理模型。
2022-10-25 hep-ex hep-ph
Double Diffractive Higgs and Di-photon Production at the Tevatron and LHC
我们使用POMWIG蒙特卡罗发生器来预测在Tevatron和LHC中双衍射希格斯和双光子产生的截面。我们发现希格斯粒子的产生截面太小，在Tevatron能量下无法观测到，即使在LHC上也很难观测到。然而，双衍射双光子的产生应该在Tevatron运行II的一年内观察到。
2001-10-13 hep-ph
