在 LHC 上关闭自然 SUSY 中的轻标量顶夸克窗口

顶夸克（stop）在超对称（SUSY）中希格斯玻色子质量的辐射稳定性方面起着关键作用。LHC 对标量顶夸克的搜索取得了巨大进展，并在 Run-1 期间对标量顶夸克的质量施加了严格限制。在本工作中，我们利用 LHC Run-1 数据确定自然 SUSY 情景下右手标量顶夸克的质量下限，在该情景中 higgsino $\tilde{\chi}^0_{1,2}$ 和 $\tilde{\chi}^\pm_{1}$ 很轻且近乎简并。我们发现，通过 Run-1 的 SUSY 搜索 $2b+E^{miss}_T$ 和 $1\ell+jets+E^{miss}_T$，对于 $m_{\tilde{\chi}^0_1} \lesssim 250$ GeV，标量顶夸克质量已被排除至 430 GeV；对于 $m_{\tilde{\chi}^0_1} \simeq 100$ GeV，已被排除至 540 GeV。在 $m_{\tilde{\chi}^0_1} \gtrsim 190$ GeV 的一小条参数空间中，标量顶夸克质量仍可轻至 210 GeV，且与希格斯质量测量及单喷注界限相容。能量为 14 TeV、亮度为 20 fb$^{-1}$ 的 LHC 可以通过单喷注和 $2b+E^{miss}_T$ 搜索进一步覆盖这样的轻标量顶夸克窗口，并将标量顶夸克质量下限推至 710 GeV。我们还探索了将希格斯黄金比例 $D_{\gamma\gamma}=\sigma(pp \to h \to \gamma\gamma)/\sigma(pp \to h \to ZZ^* \to4\ell^\pm)$ 作为轻且简并的标量顶夸克的互补探针的潜力。如果该黄金比例可以在高亮度 LHC（HL-LHC）或未来的 $e^+e^-$ 对撞机上以百分比精度测量，则可以在当前允许的大部分参数区域排除轻标量顶夸克。