来自 $B$ 衰变的阿尔普利克斯粒子综合研究

我们系统地研究了通过中性弱相互作用过程产生的阿尔普利克斯粒子(ALP)，例如 $B\to K a$ 随后跟随 $a\to\text{hadronic}, \gamma\gamma,\mu^+\mu^-$ 通道。我们的通用框架涵盖了类似 KSVZ、DFSZ 和 flavorful 轴子等不同的紫外场景。我们从高尺度处的有效拉格朗日量子出发，计算了异常维数矩阵，考虑到所有一环和相关两环贡献。后者对 KSVZ 和重 QCD 轴子场景尤为重要。我们认识到，这些两环图可以具有两种紫外(UV)和红外(IR)发散。我们明确地展示了通过插入适当的反常项来消除 UV 发散，这些反常项是新的涉及轴子场的算子，必须在 UV 本身的存在来 renormalization 理论。在另一方面，通过与在 electroweak 尺度处的有效理论匹配，展示了 IR 发散消除的微妙性。我们还利用奇点扰动理论和向量弥散框架来计算 ALP 相关衰变和分支比例。我们发现对于 KSVZ 类情形，轴子衰变常数 $f_a \lesssim 1$ TeV 可被排除。该界限对于 DFSZ 和 Flaxion 类模型变得更强，分别可达 $10^4$ TeV 和 $10^6$ TeV。我们还提供了基于 3 ab$^{-1}$ Belle II 数据和 300 fb$^{-1}$ LHCb 数据对参数空间的投影。