利用大型强子对撞机的不对称性区分不同的$Z^\prime$玻色子

实际上，基于散射或衰变过程中末态角分布定义的不对称性，可用于审视标准模型内部及超越标准模型（BSM）的底层动力学。作为可能在大型强子对撞机早期发现的BSM物理之一，额外的中性规范玻色子$Z^\prime$具有充分的理论动机。一旦在大型强子对撞机发现$Z^\prime$，区分各种BSM模型中的不同$Z^\prime$至关重要。原则上，这一任务可以通过测量经由$Z^\prime$中介过程产生的末态角分布来完成。在实际数据分析中，通常采用不对称性。文献中已在大型强子对撞机上提出了几种不对称性。基于这些工作，我们进一步研究了如何在左右手模型和顺序标准模型（作为BSM的示例）中优化不对称性。本文中，我们考察了四种不对称性，即依赖于快度的前后不对称性、单侧前后不对称性、中心电荷不对称性和边缘电荷不对称性（详见正文），末态为$\ell^+\ell^-$（$\ell=e,\mu$）、$b\bar b$和$t\bar t$。在涉及$b\bar b$和$t\bar t$末态的计算中，还包含了QCD诱导的高阶贡献对不对称截面的影响。对于每种末态，我们估算了这四种不对称性，特别是通常与不对称性定义相关的最优截断。我们的数值结果表明，通过施加最优截断可以提高区分$Z^\prime$模型的能力。