Spin identification of the mono-Z$^{\prime}$ resonance in muon-pair production at the ILC with simulated electron-positron collisions at $\sqrt{s}$ = 500 GeV
Centre for Theoretical Physics, The British University in Egypt（埃及英国大学理论物理中心）
S. Elgammal
备注：
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2311.13924
发表信息：
Progress of Theoretical and Experimental Physics 2026 (3), 033C03
In this analysis, we examine the angular distribution of low-mass dimuon pairs produced in simulated electron-positron collisions at the proposed International Linear Collider (ILC), which operates at a center-of-mass energy of 500 GeV and has an integrated luminosity of 4 ab\(^{-1}\). Our focus is on the cos\(θ_{\text{CS}}\) variable, which is defined in the Collins-Soper frame. In the Standard Model, the production of low-mass dimuon pairs is primarily driven by the Drell-Yan process, which exhibits a notable forward-backward asymmetry. However, many scenarios beyond the Standard Model predict different shapes for the cos\(θ_{\text{CS}}\) distribution. This angular distribution can be valuable for distinguishing between these models, especially in the event of observing excesses beyond the Standard Model expectations. We utilized the mono-Z\(^{\prime}\) model to interpret the simulated data. In the absence of any discoveries of new physics, we establish upper limits at the 95\% confidence level on the masses of various particles in the model, which includes the spin-1 \(Z^{\prime}\) boson and fermionic dark matter.
Search for the production of dark matter in the framework of Mono-Z$^{\prime}$ portal at the ILC simulated electron-positron collisions at $\sqrt{s} = 500$ GeV
国际直线对撞机（International Linear Collider，ILC）是一台初始质心能量为500 GeV，随后可扩展到1 TeV的正负电子对撞机，其目标是以前所未有的高灵敏度研究TeV量级的物理。主要议题包括希格斯粒子性质的精确测量，超对称粒子的研究和潜在的理论结构，如果超对称性在自然界中被实现，探索质量起源的其他可能性，以及宇宙学的联系。在许多通道中，特别是希格斯和轻子部分，ILC比LHC更敏感，并且总体上与LHC互补。在这篇简短的文章中，我们将快速了解ILC的功能。
Beam polarization effects on top-pair production at the ILC
讨论了与$t\rightarrow b μν_μ$序列衰变有关的$e^-e^+\rightarrow t \bar{t}$过程的全单圈电弱修正。在单圈水平上，初始电子束和正电子束的自旋极化效应被包含在总截面和微分截面中。采用窄宽度近似处理顶夸克的产生和衰变，同时考虑它们之间的全自旋关联。我们观察到由于弱相互作用引起的辐射修正对总截面和微分截面都有很大的偏振依赖性。因此，依赖于角分布的实验观测值，如顶部产生角的前后不对称性，必须仔细处理，包括辐射校正。我们还观察到底夸克的能量分布主要受辐射修正的影响。
Investigating vector-like leptons decaying into an electron and missing transverse energy in e$^{+}$ e$^{-}$ collisions with $\sqrt{s} = 500$ GeV at the ILC
Measuring the top Yukawa coupling at the ILC at sqrt(s) = 500 GeV
本文报道了在国际直线对撞机（ILC）运行的第一阶段，在质心能量为500 GeV的条件下，直接测量汤川耦合gt的可行性。信号和背景模型中加入了非相对论性QCD修正，增强了t-tbar阈值附近的产生截面。在6-喷注+轻子和8-喷注模式下重建了e+e-> ttbar H信号。将两个通道的结果合并。所考虑的背景过程是e+e- -> t bbar W- / tbar b W+（其包括e+e- -> t tbar）、e+e- -> t tbar Z和e+e- -> t tbar g* -> t tbar b bar。我们使用一个现实的快速蒙特卡罗检测器模拟。信号事件选择使用事件形状变量，通过射流聚类，并通过识别重味射流。假设Higgs质量为120 GeV，极化电子和正电子束（Pe-，Pe+）=（-0.8，+0.3），积分亮度为1 ab-1，我们估计可以看到e+e- -> t tbar H事件，统计显著性为5.2 sigma，对应于Yukawa耦合测量精度的相对最高值|Δ g_t / g_t| = 10%。
The potential of the ILC beam dump for high-intensity and large-area irradiation field with atmospheric-like neutrons and muons
我们通过蒙特卡罗模拟评估了ILC束流收集器中产生的中子和μ子通量，并讨论了它们在辐射场中的潜在用途。我们表明，束流转储可以提供高强度的中子和μ子通量的光谱非常相似的二次宇宙射线，这是适合于软错误的研究。在ILC的初始阶段，束流收集器在垂直于束轴的空间上输送大约是次级宇宙射线的$10^{11}$倍的中子，并且在束流收集器下游输送大约是次级宇宙射线的$10^8$倍的μ子。可以进行1 μ m $^2$以上的大面积照射。粒子物理实验中的电子和正电子束转储的μ子的能量分布的差异也进行了讨论。
Measurement of CP asymmetries in neutralino production at the ILC
本文研究了在最小超对称标准模型中测量中性伴子产生e+e-> ~ chi ^0_i ~ chi ^0_1和随后的轻子二体衰变~ chi ^0_i-> ~l_R l，~l_R -> ~ chi ^0_1 l（l=e，μ）中CP敏感的三重产物不对称性的前景。我们包括一个完整的探测器模拟的国际大型探测器的国际直线对撞机。模拟是在质量中心能量为sqrt{s}=500 GeV时进行的，包括相关的标准模型背景过程、真实的束能谱、束背景以及电子束和正电子束分别为80%和-60%的束偏振。为了有效地解开不同的信号样本，并减少SM和超对称背景，我们采用了运动学重建的方法。假设实验收集到的积分亮度为500 fb^-1，并考虑到当前ILD探测器的性能，在我们的方案中，CP敏感的不对称性的相对测量精度为10%。我们表明，我们的方法，使用运动学重建的信号选择可以应用到广泛的一类场景，它允许解开类似的运动学特性的过程。
$τ$ -轻子的超伴体$\widetildeτ$的直接配对产生是寻找超对称性的最有趣的途径之一。首先，$\widetildeτ$可能是标量轻子中最轻的。其次，$\widetildeτ$对产生信号事件的签名是实验上最困难的事件之一，从而构成了超对称搜索的“最坏”可能场景。当前与模型无关的$\widetildeτ$限值来自于在LEP进行的分析，但它们受到该设施能量有限的影响。在大型强子对撞机上得到的极限确实延伸到更高的质量，但它们只在强假设下有效。ILC是未来的正负电子对撞机，能量可达500 GeV，并具有升级能力\footnote{The initial ILC energy is planned to be 250 GeV.}，是一个很有前途的超对称性研究设施。ILC的能力，用于确定排除/发现限制的$\widetildeτ$在一个模型独立的方式在本文中示出，连同概述了目前的最先进的。结果的最后一项研究$\widetildeτ$对生产在ILC，显示相对于以前的结果的改进。
Energy correlation of bottom quarks from decays of top quarks in electron$-$positron annihilation
研究了反应$e^+ e^- \to t \bar{t}$中产生的顶夸克和反夸克衰变产生的底夸克和反夸克的联合能量分布。重点研究了光子和$Z$玻色子与顶夸克相互作用中的$CP$破坏效应。考虑了$b$和$\bar{b}$夸克的能量不对称性，这使得可以使用$CP$ -违反条款。为了估计这些不对称性的大小，在单圈模型中计算了质量为$125$ GeV的Higgs玻色子交换的$CP$破坏的$γt t $和$Z t t$耦合.这种玻色子与顶夸克的相互作用被假定为包括标量和赝标量耦合。这些耦合的值受到最近CMS分析的约束。本文计算了$b$和$\bar{b}$夸克的能量依赖性，直到$\sqrt{s}=1.2$ TeV，观察到了它们的一些有趣的行为特征。这些观测值可能是在电子$-$正电子对撞机CLIC和ILC的未来研究的兴趣。
Top-quark pair production in electron-positron collisions within the minimal noncommutative Standard Model
Université de Batna-1（巴特纳第一大学）；Laboratoire de Physique des Rayonnements et de leurs Interactions avec la Matière（射线及其与物质相互作用物理实验室）；Département de Physique, Faculté des Sciences de la Matière（物质科学学院物理系）
