Right-Handed Neutrinos at LHC and the Mechanism of Neutrino Mass Generation
我们考虑了在未来的加速器中探测右手中微子的可能性，右手中微子主要是标准模型规范群的单线态。这些中微子与活跃中微子的实质性混合需要在10^{-8}水平上抵消对轻中微子质量矩阵的不同贡献。我们讨论了这种取消背后可能的对称性，并认为它们总是导致总轻子数守恒。轻中微子质量可以由破坏这些对称性的小扰动产生。在最一般的情况下，LHC物理和中微子质量产生的机制本质上是解耦的;在额外的假设下，对撞机的可观测量和中微子质量矩阵的特征之间可以出现相关性。
2007-09-14 hep-ex hep-ph
Neutrino Non-Standard Interactions: Complementarity Between LHC and Oscillation Experiments
我们探讨了LHC搜索和中微子实验在探测中微子非标准相互作用之间的互补性。我们的研究跨越了有效场论、简化模型和说明性UV完成的理论框架，突出了所有情况下的协同作用和独特特征。我们发现，除了限制允许的NSI参数空间，LHC数据可以打破重要的简并振荡实验，如DUNE，而后者发挥了重要的作用，探测光和弱耦合物理在LHC不可检测。
2020-04-07 hep-ex hep-ph
Heavy neutrino searches at the LHC with displaced vertices
质量在（1-100）GeV范围内的惰性中微子已经在各种实验中被寻找。在这里，我们讨论的前景，寻找不育中微子在大型强子对撞机使用位移顶点。讨论了两种不同的情况：（i）推广的标准模型与不育中微子和（ii）右手中微子的左右对称扩展的标准模型。一个专门的位移顶点搜索将允许探测其他搜索无法访问的参数空间部分，但在这两种情况下都需要大的亮度。
2013-12-10 hep-ex hep-ph
Forward Physics at the LHC, Detecting Elastic pp Scattering by Radiative Photons
光子韧致辐射被建议用于识别弹性质子-质子相互作用在LHC。除了测量弹性pp截面（假设弹性斜率已知）外，韧致辐射光子将允许评估总pp截面、光度并校准零度量热计（ZDC）。
2010-11-22 hep-ex hep-ph
Measuring heavy neutrino couplings at the LHC
通过I型跷跷板介导中微子质量的重中微子的存在可以在LHC直接探测，或者在罕见的轻子味道违反过程中间接探测。这两种方法之间的协同作用需要直接测量重中微子耦合。我们讨论了一种策略，以执行这样的测量在LHC的上下文中的左右对称模型，这也适用于其他模型实现I型或III型跷跷板。我们表明，在确定重中微子混合参数的模糊性，可以解决通过执行一个排他性的分析双轻子的最终状态，区分风味和丢失的能量。
2012-09-21 hep-ex hep-ph
Heavy Neutrinos and Lepton Flavour Violation in Left-Right Symmetric Models at the LHC
讨论了LHC中重右手中微子产生和衰变过程中的轻子味破坏过程。这种粒子出现在标准模型的左右对称扩展中，作为中微子质量产生的信使，质量可以达到TeV。我们确定预期的灵敏度右手中微子混合矩阵，以及右手规范玻色子和重中微子质量。通过比较LHC的灵敏度与低能量LFV过程的搜索，我们确定了有利的参数空间区域，以探索低能量和高能量LFV之间的互补性。
2012-09-20 hep-ex hep-ph
Flavour in heavy neutrino searches at the LHC
在左-右模型的背景下，在LHC中已经寻找了TeV量级的重中微子，假设它们与电子、μ子或两者耦合。我们表明，目前的搜索也是敏感的重中微子耦合主要是τ轻子，目前的限制可以显着约束一般味混合的参数空间。
2012-05-24 hep-ex hep-ph
LHC Search for Right-handed Neutrinos in $Z^\prime$ Models
我们考虑了一般$Z^\prime$模型中右手中微子对的产生。我们提出了一个新的，独立于模型的分析，使用包含一对相同符号的μ子的最终状态。这种分析的一个关键方面是RH中微子质量的重建，这导致显着提高灵敏度。在$U(1)_{(B-L)_{3}}$模型中，我们发现在HL-LHC上探测$0.2\lesssim M_{N_R} \lesssim 1.1\,$ TeV范围内的RH中微子质量是可能的。
2018-01-15 hep-ex hep-ph
Neutrino trident scattering at the LHC energy regime
该研究针对LHC能区中微子-钨相互作用的三叉戟散射过程，估算不同相互作用模式下的轻子末态截面及FASERν2探测器的事例数，证实向前物理装置观测该过程原则上可行。
2024-06-19 hep-ex hep-ph
Nonstandard neutrino interactions at COHERENT, DUNE, T2HK and LHC
本文研究了如何利用相干弹性中微子-核散射、中微子振荡和来自COHERENT、DUNE、T2 HK和高亮度（HL）LHC的对撞机数据来探测非标准中微子相互作用（NSI）。我们专注于NSI诱导的一个新的味规范玻色子$Z'$在一个通用的无异常的紫外线完全模型。对于$Z'$质量超过10 GeV，HL-LHC具有最佳的灵敏度，无论模型的风味结构。对于0.01 GeV-10 GeV之间的质量，当前的LHCb数据和未来的COHERENT数据具有最好的灵敏度，除非与第一代和第二代轻子的$Z'$耦合被抑制，在这种情况下，DUNE和T2 HK具有最好的灵敏度。对于约5 MeV-20 MeV之间的$Z'$质量，DUNE和T2 HK具有最佳灵敏度。我们还展示了如何联合分析相干和大型强子对撞机的数据可能会限制这样的模型。
2019-11-12 hep-ex hep-ph
Probing the neutrino trident process using the Scattering and Neutrino Detector at HL-LHC and SHiP
Federal University of Pelotas (UFPel)（佩洛塔斯联邦大学）；Instituto de Física Gleb Wataghin - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)（坎皮纳斯州立大学格莱布·瓦塔金物理研究所）
本文研究了通过HL-LHC和SHiP实验探测中微子三叉过程的可能性，分析了两种实验在互补能区内的探测能力，并预测了不同最终态下的截面。
2026-04-21 hep-ex hep-ph
Prompt electron and tau neutrinos and antineutrinos in the forward region at the LHC
在高速度和高能量的中微子通量是敏感的QCD动力学的重味生产的运动学区域尚未进行测量。计划在LHC运行3进行的FASER $ν$和SND@LHC实验，以及在高光度LHC阶段进行的一系列实验，将探测高赝快度的中微子。这篇短文报道了最近在大型强子对撞机上分别从$D_s^\pm$和$D^\pm$的产生和衰变中对$pp$碰撞中的瞬发$ν_τ+\barν_τ$和$ν_e+\barν_e$双微分截面的评估。对于$\sqrt{s}=14$ TeV，在非线性光学QCD中计算了双微分中微子能量和赝快度分布.这些预测的数据表。未来的工作需要完善的中微子和反中微子通量的预测在LHC的前向区域进行了讨论。
2022-03-15 hep-ex hep-ph
Testing the OPERA Superluminal Neutrino Anomaly at the LHC
OPERA合作报告了对超光速μ介子中微子的观测，其速度$v_ν$超过了光$c$，与$(v_ν- c)/c \simeq 2.5 \times 10^{-5}$。在最近的一项研究中，科恩和柯汉豪（CG）反驳了这一说法，指出这种中微子会通过粒子对发射以不可接受的速度损失能量。在CG参数之后，我们指出，与OPERA异常一致的成对发射可以导致LHC中高度提升的顶夸克衰变的可检测信号，从而允许对超光速中微子假说进行独立测试。
2011-11-10 hep-ex hep-ph
A Phenomenological Analysis of LHC Neutrino Scattering at NLO Accuracy Matched to Parton Showers
针对LHC前向中微子实验，基于LHAPDF框架的中微子PDF参数化通量，结合POWHEG-BOX-RES生成NLO+PS精度预言，量化多因素影响并与GENIE比较，证明高阶生成器对实验目标的重要性。
2024-12-02 hep-ex hep-ph
A First Determination of the LHC Neutrino Fluxes from FASER Data
本研究提出 NN$ν$flux 方法，利用机器学习和 Monte Carlo 复本从 FASER 数据首次提取了 LHC 前向 $\mu$ 中微子通量，并展示其对区分事件生成器、审查内禀粲及约束 BSM 情景的能力。
2025-07-08 hep-ex hep-ph
Direct Bounds on Electroweak Scale Pseudo-Dirac Neutrinos from $\sqrt s=8$ TeV LHC Data
具有小轻子数破缺的跷跷板模型可以自然地容纳电弱尺度的赝狄拉克中微子，并与活性中微子有相当大的混合，同时满足轻中微子振荡数据。由于轻子数破缺参数很小，同号双轻子的对撞机特征被抑制，这些模型中的重中微子将主要通过轻子数守恒的三轻子末态在LHC中显现.利用最近的CMS结果异常生产的多轻子事件在$\sqrt{s}$ =8 TeV的大型强子对撞机与$19.5~{\rm fb}^{-1}$的积分亮度，我们得到直接的上界的轻重中微子混合参数作为重狄拉克中微子质量的函数。这些限制将对撞机的灵敏度扩展到更高的重中微子质量，直到大约500 GeV。在较低的质量范围内，我们的限制是现有的间接约束来自希格斯和电弱精密数据。
2014-06-23 hep-ex hep-ph
Displaced heavy neutrinos from $Z'$ decays at the LHC
我们在$Z'$模型的背景下研究了LHC探测长寿命重中微子$N$的灵敏度。我们专注于$N$位移顶点签名时产生的对通过$Z'$，衰变到轻子和喷流内的LHC实验的内部跟踪器。我们探讨了大型强子对撞机达到与当前的长寿命粒子搜索策略的一个或两个位移顶点与强子轨道或射流。我们专注于两个动机良好的模型，即最小的$U(1)_{B-L}$方案和它的$U(1)_{X}$扩展。我们发现，搜索至少有一个位移顶点可以覆盖参数空间的一个重要部分，与轻，重中微子混合低至$|V_{lN}|^2\approx 10^{-17}$，和$l=e,μ$跨GeV尺度的重中微子质量。
2019-12-08 hep-ex hep-ph
Probing Lepton Number Violation and Majorana Nature of Neutrinos at the LHC
在对撞机上观测到两个单元的轻子数（$L$）破坏将为中微子的马约拉纳性质提供证据。我们研究了$L$ -违反的背景下，两个流行的模型的中微子质量，II型跷跷板模型和Zee模型，其中小中微子质量出现在树的水平和一个循环的水平，分别信号。我们专注于$L$ -违反信号在大型强子对撞机所产生的过程中$pp \to \ell^{\pm}\ell^{\prime \pm}$ +喷流在这些框架内。我们获得的灵敏度$L$ -违反在II型跷跷板模型的三重标量质量高达700 GeV和Zee模型的带电标量质量高达4.8 TeV的高光度LHC的积分亮度为$3~\text{ab}^{-1}$。
2022-12-15 hep-ex hep-ph
Baryon Number Violation via Majorana Neutrinos in the Early Universe, at the LHC, and Deep Underground
我们提出并研究了一种新的，最小的，实验可测试的框架重子生成，被称为dexigenesis，使用重子数违反有效的相互作用的右手马约拉纳中微子负责的跷跷板机制。我们的框架的独特的LHC签名是同号顶夸克的最终状态，可能源于位移顶点。与LHC现象学相关的参数区域也可以在核子衰变实验中产生伴随信号。我们提供了一个简单的紫外线起源为我们的有效运营商，通过添加一个颜色三重标量，这最终可能会产生一个大统一理论。
2015-05-07 hep-ex hep-ph
Improved bounds on the heavy neutrino productions at the LHC
在标准模型（SM）中，I型跷跷板中的Majorana中微子和逆跷跷板中的赝Dirac中微子可以与轻中微子发生相当大的混合，从而在大型强子对撞机（LHC）中产生重中微子。在产生重中微子的过程中，我们研究了夸克-夸克、夸克-胶子、胶子-胶子等多种初态以及光子介导的过程。对于Majorana重中微子的产生，我们考虑同号双轻子加双喷流作为信号事件。利用最近的ATLAS和CMS数据在$\sqrt{s}=$ 8 TeV的$^{-1}$和19.7 fb的$^{-1}$光度分别，我们获得了直接的上界的轻重中微子混合角。对于赝狄拉克重中微子的产生，我们考虑三轻子加丢失能量的最终态作为信号事件。利用CMS最近在$\sqrt{s}=$ 8 TeV和19.5 fb $^{-1}$光度下的反常多轻子搜索，我们得到了混合角的上界。考虑到初态的多样性，改进了已有的混合角上界。我们缩放我们的结果在8 TeV的LHC，以获得前瞻性的搜索达到在14 TeV的LHC与高亮度。
2015-10-29 hep-ex hep-ph
Heavy Neutrino Search via the Higgs boson at the LHC
在反跷跷板模型中，由于轻中微子$(ν)$和重中微子$(N)$之间的大混合角，有效中微子Yukawa耦合可以是相当大的。当右手中微子$(N)$可以轻于标准模型（SM）的希格斯玻色子$(h)$。它可以通过希格斯粒子在壳层上的衰变产生，$h\to Nν$在大型强子对撞机上以显著的分支分数产生。在这样的过程中，$N$质量可以在其主要的$N\rightarrow W \ell$衰变中重建。对该通道及其相关背景进行了分析，其中$W+$喷流背景最大。考虑到现有的混合约束从希格斯和电弱的精度数据，最好的灵敏度的重中微子搜索基准$N$质量达到100和110 GeV的即将到来的高光度LHC运行。
2019-05-27 hep-ex hep-ph
LHC signals of radiatively-induced neutrino masses and implications for the Zee-Babu model
与跷跷板模型相反，导致辐射诱导中微子质量的扩展希格斯扇区确实需要额外的粒子达到TeV尺度。然而，这些新的状态通常具有奇异的衰变，到目前为止，实验LHC搜索的重点是标量衰变成成对的同号轻子，并不敏感。在本文中，我们表明，他们的实验签名可以开始测试与当前的大型强子对撞机的数据，如果专用的多区域分析相关的不同的观测值。我们还提供所涉及的复杂标准模型背景的高精度估计。对于Zee-Babu模型的情况，我们表明，尚未受到中微子数据和低能实验约束的区域已经可以探测，而大多数参数空间可以在95%C. L.在LHC的高亮度阶段。
2017-10-16 hep-ex hep-ph
Probing Heavy-Light Neutrino Mixing in Left-Right Seesaw Models at the LHC
我们发现在TeV尺度左右对称的跷跷板模型中，由轻重中微子混合产生的重Majorana中微子对对撞机信号有新的主导贡献，它直接探测了某类模型中的跷跷板矩阵.我们提出了一种方法来区分这种贡献，从广泛讨论的一个，只探测重右手中微子的马约拉纳性质，通过分析一些简单的运动学变量。我们发现，在这类L-R跷跷板模型中，现有的LHC数据已经产生了比标准跷跷板模型更强的重轻中微子混合约束，随着更多数据的收集，改进将是显着的。
2013-08-14 hep-ex hep-ph
Neutrino textures and charged lepton flavour violation in light of theta13, MEG and LHC data
根据LHC，MEG和中微子实验的最新结果，我们重新审视了在具有大质量中微子的超对称理论中的带电轻子味道违反（LFV）问题，其中Slepton的味道违反软超对称性破坏质量是由辐射校正自然诱导的。我们将我们的结果与SU（5）中由阿贝尔味对称性增强的中微子混合角的预期联系起来，特别关注$θ_{13}$。我们专注于辐射衰变$\ell_i \rightarrow \ell_j γ$和在大型强子对撞机和线性对撞机（LC）的检测前景。我们使用的超对称参数与宇宙学的考虑和LHC搜索超对称性和希格斯质量一致。我们发现一类的情况下，LHC可能是敏感的LFV粒子衰变和LFV过程可以检测到在LC与质量中心的能量超过1 TeV，而LFV轻子衰变可能会被抑制的衰变振幅的取消。
2013-10-30 hep-ex hep-ph
Displaced vertices as probes of sterile neutrino mixing at the LHC
我们调查的范围在大型强子对撞机探测轻不育中微子位移顶点。我们关注的是质量为$m_{N} \sim $（5-30）GeV的无菌中微子$N$，它产生于标准模型规范玻色子的罕见衰变中，并在LHC探测器的内部跟踪器中衰变。与提示轻子伴随的$N$位移顶点触发的策略，并考虑与之相关的带电轨道，我们表明，13 TeV的大型强子对撞机与$3000$ /FB是能够探测活性无菌中微子混合下降到$|V_{lN}|^2\approx 10^{-9}$，与$l=e,μ$，这是一个改进的四个数量级时，从三轻子和建议轻子喷流搜索目前的实验极限相比。在存在$τ$混合的情况下，可以访问低至$|V_{τN}|^2 \approx 10^{-8}$的混合角。
2018-08-03 hep-ex hep-ph
Top quark as a probe of heavy Majorana neutrino at the LHC and future collider
右手马约拉纳中微子在理解中微子质量的起源、暗物质的性质以及物质-反物质不对称性的机制等方面起着至关重要的作用。本文研究了在强子对撞机上进行的顶夸克无中微子双β衰变过程$t \to b \ell^+ \ell^+ j j$中重Majorana中微子的可观测性。通过探测器级的模拟，我们证明了我们的方法在15 GeV $< m_N <$ ~ 80 GeV的质量范围内可以给出比现有对撞机边界更强的轻重中微子混合参数$|V_{eN, μN}|$的极限.
2020-05-08 hep-ex hep-ph
Multi high charged scalars in the LHC searches and Majorana neutrino mass generations
要理解大型强子对撞机（LHC）上测量到的$H\toγγ$速率超过标准模型（SM）预期的一个自然方法是拥有带电标量玻色子，它们存在于大多数SM扩展中。受LHC结果的启发，我们探索它是否也有助于解决小中微子质量产生问题。我们专注于一类模型与高维表示的标量实现Majorana中微子质量在两圈水平，而不施加任何新的对称性。在这些模型中，电荷数大于2的多标量是自然期望的，这不仅提高了$H\toγγ$的速率，而且为LHC提供了更多的搜索基础。特别地，$H\to Zγ$的速率也与双光子通道的速率类似地变化。
2013-04-04 hep-ex hep-ph
Non-standard Neutrino and $Z'$ Interactions at the FASER$ν$ and the LHC
我们研究的背景下，一个新的规范玻色子$Z'$在中性流深非弹性散射进行的ForwArd搜索实验- $ν$（FASER $ν$）和在大型强子对撞机（LHC）的单喷流生产的非标准中微子相互作用的影响。我们在FASER $ν$模拟了外加$Z'$玻色子的中性流深非弹性中微子-核子散射$νN \rightarrow νN$，并在较宽的$Z'$质量范围内估计了对规范耦合的预期灵敏度.在大型强子对撞机上，我们研究了$Z'$对单喷流产生的影响，这种影响在横向动量大的区域可以得到增强。然后，我们使用最近的结果，从ATLAS与139 fb的积分亮度光度$^{-1}$，以改善规范耦合的限制$Z'$。我们解释这样的限制$Z'$规范耦合作为有效的非标准中微子相互作用的界限。我们表明，FASER $\rm ν$和LHC的结果分别涵盖了中，高能尺度，并相互补充。
2021-11-16 hep-ex hep-ph
Inverse Seesaw Neutrino Signatures at LHC and ILC
我们研究了逆跷跷板机制下伪狄拉克重中微子的碰撞特征，在这种情况下，质量在电弱尺度的重中微子可以与标准模型中微子发生相当大的混合，而质量很小的轻中微子则由逆跷跷板机制提供.基于一个简单、具体的实现反跷跷板的模型，我们固定了模型参数，以再现中微子振荡数据并满足其他实验约束，假设模型具有两种典型的味结构和不同类型的分级轻中微子质谱。在这样固定的参数下，我们分析了LHC上通过具有大能量缺失的三轻子末态和ILC上通过具有大能量缺失的单轻子加双喷流的重中微子信号。我们发现，在某些情况下，通过不同的味荷轻子末态，可以观测到统计显著的重中微子信号。因此，我们不仅可以在未来发现重中微子，而且还可以获得揭示小中微子质量和味道混合起源的线索。
2013-10-11 hep-ex hep-ph
Production of Heavy neutrino in next-to-leading order QCD at the LHC and beyond
在I型模型和反跷跷板模型中分别引入了Majorana和伪Dirac重中微子，解释了自然小中微子质量的原因。TeV量级的重中微子也可以与标准模型轻中微子进行相当大的混合，通过这种混合，它们可以在高能对撞机上产生和检测。本文考虑次主导阶QCD对重中微子产生的修正，研究了在$14$ TeV大型强子对撞机和$100$ TeV强子对撞机上不同末态下重中微子产生截面的尺度变化和运动学分布。马约拉纳中微子的全部功能是通过同号双轻子对的特征签名实现的，而由于轻子数的小破坏，伪狄拉克重中微子可以在末态中表现出与丢失能量相关的三轻子。利用ATLAS和CMS的$\sqrt{s}=8$ TeV、$20.3$ fb $^{-1}$和$19.7$ fb $^{-1}$数据，在$14$ TeV LHC和$100$ TeV对撞机上，我们得到了Majorana重中微子的轻重中微子混合角与尺度相关的上界.进一步利用最近的CMS在$\sqrt{s}=8$ TeV上的反常多轻子搜索研究，利用$19.5$ fb $^{-1}$数据，我们还得到了赝Dirac中微子混合角的预期尺度依赖上界.因此，我们计划在$14$ TeV LHC使用NLO过程的规模依赖的前瞻性达到。
2016-06-06 hep-ex hep-ph
Neutrino Experiments at the Large Hadron Collider
本文综述大型强子对撞机上FASER、SND@LHC等中微子实验的物理动机、现状与规划，指出首次探测对撞机中微子开辟了新研究方向，将为多领域物理研究提供重要支撑。
2025-01-17 hep-ex hep-ph
Testing Radiative Neutrino Mass Generation at the LHC
我们详细研究了一个比标准模型（SM）多一个SU（2）单重态和三重态标量场的模型。这使得马约拉纳中微子质量的辐射产生在两个回路的帮助下，从扩展的希格斯扇区产生的双电荷希格斯玻色子玻色子。我们详细研究了模型中希格斯和中微子扇区的现象学。给出了标量玻色子和赝标量玻色子及其混合质量的解析形式，以及活动中微子质量矩阵的结构。结果发现，该模型只容纳正常的中微子质量层次，并有一个大的参数空间，双电荷希格斯粒子可以在LHC观察到，从而使它在LHC可检验。此外，无中微子双β（$\nonu$）衰变主要是由涉及双电荷希格斯粒子的交换过程引起的，因此如果观测到$\nonu$衰变，就不会弄错希格斯粒子的存在。分析了双电荷希格斯粒子的产生和衰变过程，讨论了不同的信号。
2007-07-30 hep-ex hep-ph
Testing neutrino masses in little Higgs models via discovery of doubly charged Higgs at LHC
我们研究了在LHC实验中直接检验包含三重态Higgs中微子质量机制的小Higgs模型的可能性。我们用Monte Carlo方法研究了由中微子振荡数据确定的双电荷希格斯玻色子Φ^{++}的Drell-Yan对产生及其轻子衰变。我们提出了四轻子信号的适当选择规则，包括重建的τ，这是优化的发现Φ^{++}与最低的LHC光度。由于标准模型的背景可以有效地消除，我们研究的一个重要方面是正确的统计处理LHC的发现潜力。将探测效率和测量误差加入到蒙特卡罗分析中，在LHC的第一年，Φ^{++}的质量可以达到250 GeV，对于积分亮度L=30 fb^{-1}，质量可以达到700 GeV。
2007-10-17 hep-ex hep-ph
Probing Neutrino Dirac Mass in Left-Right Symmetric Models at the LHC and Next Generation Colliders
我们评估的灵敏度的大型强子对撞机，其高能量的升级，和一个前瞻性的100 TeV强子对撞机的狄拉克汤川耦合的重中微子在左右对称模型（LRSMs）。我们专注于三轻子的最终状态的参数空间产生的右手规范玻色子（$W_R$）和中微子（$N_R$）的迅速衰变的区域。在最小LRSM中，Dirac Yukawa耦合对于重中微子和轻中微子的质量矩阵是完全固定的。在这种情况下，对于固定的$W_R$和$N_R$质量，三轻子信号提供了狄拉克质量项的直接探测。我们发现，虽然有可能发现的$W_R$在大型强子对撞机，探测狄拉克汤川耦合将需要100 TeV的$pp$对撞机。我们还表明，在大型强子对撞机的三轻子信号的观察将表明存在一个非最小的LRSM方案。
2018-12-14 hep-ex hep-ph
Left-Right Symmetry: from LHC to Neutrinoless Double Beta Decay
大型强子对撞机有可能探测左右对称性恢复的尺度和相关的轻子数破坏。此外，它提供了测量右手轻子混合矩阵的希望。我们展示了如何，从轻子味违反过程的约束，可以用来预测无中微子双β衰变。我们在II型跷跷板的例子中说明了这种深层联系。
2011-03-29 hep-ex hep-ph
Signatures of Leptoquarks at the LHC and Right-handed Neutrinos
在本文中，我们认为，一个单一的leptoquark和三个右手中微子的标准模型的扩展可以解释在LHC的第一代leptoquark搜索过剩。我们还发现，当leptoquark有类似大小的耦合到所有三代，它会产生额外的信号，这将很快被测试在第二代和第三代leptoquark搜索，以及在衰变通道组成的两个混合味轻子和两个喷流。另一方面，如果轻夸克只耦合到第一代中微子，则两个右手中微子的质量需要与轻夸克相当简并，而另一个右手中微子的质量应该轻得多。这种层次结构可以解释宇宙的暗物质和重子不对称性。这些简单的模型可以被看作是解释过剩的基准模型，可以在LHC运行的下一阶段进行测试。
2015-07-22 hep-ex hep-ph
Unveiling the Invisible: ALPs and Sterile Neutrinos at the LHC and HL-LHC
本文通过单希格斯粒子加大缺失能量特征，在LHC和HL-LHC上约束类轴子粒子与惰性中微子模型，利用ATLAS数据建立耦合限制并评估未来灵敏度，证明该特征可有效探测新物理。
2025-03-10 hep-ex hep-ph
Probing the Origin of Neutrino Mass: from GUT to LHC
自Majorana经典工作以来，中微子的性质一直是弱相互作用物理的中心问题之一。如果中微子是它自己的反粒子，那么直接的结果就是通过无中微子双β衰变的轻子数破坏。然而，像大型强子对撞机这样的对撞机提供了直接看到同样现象的希望，而且还提供了完成标准模型所需的新粒子的马约拉纳性质。我在这里回顾这些现象的显著特征，然后转向大统一，作为探索相关新物理学规模的一种方式。最小超对称SO（10）理论基本上消除了LHC物理，但自然地导致了大的大气混合角，并在没有任何额外对称性的情况下预言了$θ_{13} \simeq 10^\circ$，与新的T2K和MINOS数据一致。它还保证了R宇称是精确的，从而导致稳定的LSP作为自然的暗物质候选者。另一方面，最小现实SU（5）理论预测轻费米子三重态（低于TeV）是中微子马约拉纳质量的来源。
2011-07-26 hep-ex hep-ph
Tau polarization in neutrino-nucleus interactions at the LHC energy range
本研究针对LHC能区可行的GeV-TeV能区中微子-核相互作用，分析反τ中微子与钨作用产生的反τ轻子极化，计算不同入射能量下的微分截面与极化分量，发现LHC能区下极化度小于1且对核效应不敏感。
2024-05-17 hep-ex hep-ph
Probing Radiative Neutrino Mass Models Using Trilepton Channel at the LHC
本文利用单重态带电标量$S^{\pm}$在8 TeV和14 TeV能量的LHC质子-质子碰撞中的轻子味破坏相互作用，研究了一类中微子质量模型.这个标量与轻子耦合，并引发许多过程，如$pp\rightarrow\ell^{\pm}\ell^{\pm}\ell^{\mp}+\slashed{E}_{T}$。在我们的分析中，我们讨论了相反的符号相同的味道轻子信号，以及与tau的贡献，可以提高信号/背景比的质心能量$\sqrt{s}$ = 8 TeV和$\sqrt{s}$ = 14 TeV的背景自由通道。
2016-11-30 hep-ex hep-ph
Neutrino Up-scattering via the Dipole Portal at Forward LHC Detectors
大型强子对撞机在高快度下的显著中微子通量促使专用的前向探测器研究TeV能量下中微子的性质。我们研究磁偶极之间的相互作用，活跃的中微子和新的无菌状态在乳液和液氩实验，可以位于未来的正向物理设施（FPF）下游的ATLAS相互作用点。中微子从电子上散射产生电子反冲信号，可以探测高亮度LHC（HL-LHC）的参数空间的新区域，特别是由于低动量阈值的液氩探测器。我们还考虑了无菌中微子通过偶极算符的衰变，这导致了一个光子，可以从生产顶点位移。FPF探测器可以测试通过偶极门产生的重至1 GeV的无菌中微子状态，突出了高能LHC中微子作为新物理探测器的用途。
2022-03-23 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Seesaw at LHC through Left - Right Symmetry
我认为，LHC可以揭示中微子质量的本质，通过探索的跷跷板机制。确凿的证据是通过产生相同符号的轻子对而产生的轻子数违反，这是一种对撞机模拟的无中微子双β衰变。我在L-R对称理论的背景下讨论这一点，这导致了最初的中微子质量和跷跷板机制。质量在几TeV范围内的W_R规范玻色子可以很容易地支配无中微子双β衰变，它在LHC上的发现将具有宇称恢复和轻子数破坏的壮观特征。此外，LHC可以测量右手中微子的质量和右手轻子混合矩阵，这反过来又可以用来预测无中微子双衰变和轻子味违反违反过程的速率。LHC能量下的LR尺度为在目前和即将到来的实验中观察这些低能过程提供了很大的希望。
2011-03-16 hep-ex hep-ph
Jet substructure shedding light on heavy Majorana neutrinos at the LHC
微小中微子质量和味道混合的存在可以在各种跷跷板模型中自然地解释，其中许多模型通常具有额外的马约拉纳型SM规范单线态右手中微子（$N$）。如果它们在电弱尺度附近，并且与轻活性中微子有相当大的混合，它们可以在高能对撞机中产生，例如大型强子对撞机（LHC）。一个特征信号是相同符号的轻子对，违反轻子数，以及光喷流-- $pp\to N\ell^{\pm}, \; N\to\ell^{\pm}W^{\mp}, \; W^{\mp}\to jj$。我们提出了一个新的搜索策略，利用射流子结构技术，观察到一个沉重的右手中微子质量$M_N$远高于$M_{W^\pm}$，两个喷流出来的助推$W^\pm$可以被解释为一个单一的脂肪喷流（$J$）。因此，区分信号拓扑将是$\ell^{\pm}\ell^{\pm} J$。对不同的信号区域进行全面的研究，并进行完整的背景分析，结合检测器级模拟，我们计算统计显著性限值。我们发现对于质量范围为$300$ GeV $\leq M_N \leq 800$ GeV和不同轻重中微子混合$|V_{μN}|^{2}$的重中微子都能有效地探测到。在13 TeV的LHC与3000 $\mathrm{fb}^{-1}$的综合光度可以胜任探索混合角远低于目前的LHC的限制，而且超过了从电弱精度数据的界限。
2018-02-09 hep-ex hep-ph
Large Mixing of Light and Heavy Neutrinos in Seesaw Models and the LHC
在I型跷跷板模型中，轻中微子和重中微子之间的混合量分别为nu和N，数量级为它们的质量比的平方根，（m_nu/m_N）^（1/2），只有一代中微子。由于轻中微子的质量必须小于1 eV左右，所以混合非常小，即使是几百GeV量级的重中微子也是如此。这将使得不太可能直接在LHC上测试该模型，因为产生重中微子的振幅与混合大小成正比。然而，一段时间以来人们已经意识到，在轻中微子和重中微子不止一代的情况下，混合在某些情况下可能会明显更大。在本文中，我们进一步探讨这种可能性，并考虑具体的例子中详细的背景下，I型跷跷板。我们研究了它对LHC中重中微子通过主通道qqbar ' -> W^* -> lN单次产生的影响。然后，我们将讨论扩展到III型跷跷板模型，它具有更丰富的现象，由于存在的重中微子的带电伙伴，并检查这些重轻子在大型强子对撞机的单一生产的影响。在后一种模型中，我们发现的新的解也使得在涉及普通带电轻子的过程中有可能产生相当大的改变味道的中性流效应。
2010-06-18 hep-ex hep-ph
Producing and detecting long-lived particles at different experiments at the LHC
我们提出了一个新的策略，寻找长寿命粒子（LLP）在LHC。LLP在一个实验中产生，但其衰变产物在另一个实验中被检测器检测到。我们使用限制性的Hidden Valley场景作为基准。通过簇射和强子化，隐藏介子的多样性可以很大，并且它们的衰变产物，本研究中选择的双介子，通常太软而无法通过传统LHC搜索的触发器。我们发现，如果我们在LHCb和ALICE实验中的碰撞点产生LLP，并使用ATLAS的μ子室进行检测，则可以实现最佳的接受度。这种新的搜索具有成本效益，因为它不需要建造新的探测器。同时，它可以提供感兴趣的参数空间的覆盖，这是补充其他提出的LLP搜索。
2022-04-06 hep-ex hep-ph
Detecting an invisible Higgs boson at Fermilab Tevatron and CERN LHC
本文研究了不可见希格斯玻色子玻色子在费米实验室Tevatron和CERN LHC上通过产生通道$ q \bar{q} \to Z H \to \ell^+\ell^-+ \ptmiss $的可观测性，其中$\ptmiss$是用$\ell=e$或$μ$从$\ell^+\ell^-$重构的.提出了一种消除最大不可约背景的新策略，即$ q \bar{q} \to Z(\to \ell^+\ell^-) Z(\to ν\barν)$。该策略利用了$ q \bar{q} \to Z(\to \ell^+\ell^-) Z(\to \ell^+\ell^-)$的精确测量。对于GeV的$m_H=120$和Tevatron的光度$30 fb^{-1}$，$5σ$观测不可见的希格斯玻色子是可能的。对于$m_H=114 \sim 140$ GeV，在LHC上只有$10 fb^{-1}$亮度，可以获得超过$5σ$的发现信号。
2006-01-27 hep-ex hep-ph
Search for Heavy Sterile Neutrinos in Trileptons at the LHC
本文提出了一种在14 TeV大型强子对撞机上从$W^\pm \to e^\pm e^\pm μ^\mp ν$和$μ^\pm μ^\pm e^\mp ν$的纯轻子衰变中寻找狄拉克和马约拉纳不育中微子的方法。使用切割计数（CC）和多变量分析（MVA）方法显示了无菌中微子的发现和排除极限。我们还区分狄拉克和马约拉纳不育中微子利用一组不同的狄拉克和马约拉纳的情况下的运动学观测。我们发现，MVA方法，相比更常见的CC方法，可以大大提高发现和歧视的限制。测试了无菌中微子质量为$m_N = 20$ GeV和50 GeV的两个基准点。对于3000 ${\rm fb}^{-1}$的积分亮度，如果是重-轻中微子混合$|U_{Ne}|^2 \sim |U_{Nμ}|^2\sim 10^{-6}$，则可以发现具有$5 σ$意义的无菌中微子，而如果至少有一个混合是$10^{-5}$阶，则可以达到Majorana与Dirac的区别。
2017-10-30 hep-ex hep-ph
LHC and B physics probes of neutrinoless double beta decay in supersymmetry without R-parity
如果观测到无中微子双β衰变，一个相关的问题是：什么轻子数违反物理是衰变的原因？马约拉纳中微子和/或超对称粒子的交换可能有贡献。我们指出，在大型强子对撞机的超对称信号的测量，包括单slepton生产，可以用来帮助约束一些超对称的过程，有助于无中微子双β衰变。LHC关于超对称谱的信息可以与Bd-Bd棒混合数据相结合，以约束一个竞争的无中微子双β衰变过程，包括sbottom交换。
2009-07-24 hep-ex hep-ph nucl-th
Beyond lepton number violation at the HL-LHC: Resolving heavy neutrino-antineutrino oscillations
本文利用完整 Monte Carlo 模拟、Delphes 探测器模拟与统计分析，评估 CMS 在 HL-LHC 上分辨赝 Dirac 重中微子–反中微子振荡的条件，发现质量分裂小于约100 μeV时发现前景良好。
2023-10-05 hep-ex hep-ph
Detecting a μτ-philic Z' boson via photon initiated processes at the LHC
μ子反常磁矩的测量值与标准模型预测值之间的差异可能是新物理学的一个线索。具有$μτ$味违反耦合的$Z^\prime$粒子可以对μ子异常磁矩产生很大的贡献，这是由于在单圈水平上的$τ$质量增强，并且已知可以解释上述差异。本文研究了大型强子对撞机（LHC）通过$p p \toμ^-μ^-τ^+τ^+ $过程探测$Z^\prime$玻色子的可能性。文献中的早期研究只考虑了夸克初态产生通道（$p p \to q \bar q \toμ^-μ^-τ^+τ^+ $）。在这里，我们表明，光子引发的过程，$p p \to γγ\to μ^-μ^-τ^+τ^+ $，实际上是占主导地位的生产模式，一个重$Z^\prime$玻色子的质量大于几百GeV。高亮度（HL）大型强子对撞机的潜力也被认为是。
2020-02-13 hep-ex hep-ph
Constraints on neutrino non-standard interactions from LHC data with large missing transverse momentum
中微子与物质可能的非标准相互作用对中微子性质的整体确定起着重要的作用。在我们的研究中，我们选择了各种数据集，从大型强子对撞机测量在13 TeV的积分亮度为$35 \sim 139$ fb $^{-1}$，包括生产的单喷流，光子，$W/Z$玻色子，或带电轻子伴随着大的横向动量丢失。我们得到的约束中性流与夸克施加不同的数据集的有效运营商或简化的$Z'$模型的框架。我们使用的理论预测的生产诱导的NSI在下一个领先的顺序在QCD匹配的部分子淋浴的理论预测，稳定，并导致更强大的约束。在一个简化的$Z'$模型中，我们得到了一个95%CL的上限上的传统NSI强度$ε$为0.042和0.0028的$Z'$质量为0.2和2 TeV分别。我们还讨论了未来运行的LHC与更高的亮度可能的改进。
2021-01-25 hep-ex hep-ph
Neutrinos from charm: forward production at the LHC and in the atmosphere
大气中瞬发中微子通量的理论预测有很大的不确定性与粲强子的产生有关，到目前为止，粲强子是大气中瞬发中微子的主要来源。宇宙射线的通量，其陡降的能谱，在评估高能大气中微子通量时，对粲的前向产生起着重要作用。欧洲核子研究中心目前的LHCb实验限制了与瞬发大气中微子通量相关的运动学区域的魅力产生。拟议的向前物理设施具有额外的能力来检测大型强子对撞机向前魅力产生的中微子通量。我们讨论了当前和计划中的实验对高能大气中微子通量理论预测发展的影响。
2021-07-30 astro-ph.HE hep-ex hep-ph
Detecting hidden sector dark matter at HL-LHC and HE-LHC via long-lived stau decays
研究了一类超引力模型，其中标准模型规范群的超引力模型被一个隐扇区$U(1)_X$规范群扩展，隐扇区中最轻的超对称粒子是中性伴子.我们研究了这种可能性在一类模型中的stau是最轻的超对称粒子的MSSM部门和次轻的超对称粒子的$U(1)_X$ -扩展的SUGRA模型。在这种情况下，Stau将衰变为隐藏扇区的中性伴子。对于stau和隐藏扇形中性伴子之间的质量差很小并且$U(1)_Y$和$U(1)_X$之间的混合也很小的情况，stau可以衰变为隐藏扇形中性伴子和tau，tau可以被重建为来自带电stau的高$p_T$轨道的位移轨道。对HL-LHC和HE-LHC进行了这种可能性的模拟。发现这样一个从恒星轨道偏移的轨道将表明隐藏的扇形暗物质的存在。
2019-03-13 hep-ex hep-ph
Detecting long-lived particles trapped in detector material at the LHC
我们建议实施一个两阶段的检测策略，可以在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机产生的外来长寿命粒子，成为被困在探测器材料，和衰变后。所提出的策略依赖于一系列金属棒，组合起来形成一个高密度的目标。在第一阶段，棒暴露在实验洞穴之一的LHC碰撞辐射中。在第二阶段，它们被单独浸入不同实验大厅的液态氩中，在那里，时间外的衰变可以产生可检测的信号。使用长寿命的胶子对生产的基准情况下，我们表明，这个实验将是敏感的范围很广的群众。这样的实验将对低至3 GeV的胶子-中性伴子质量分裂具有独特的灵敏度，在以前发现的粒子寿命从几天到几年不等。
2022-03-17 hep-ex hep-ph
