基于 FCC 的能量前沿电子-质子对撞机对双电荷轻子的搜寻潜力

我们在基于未来环形对撞机(FCC)的能量前沿电子-质子对撞机上搜寻复合模型(包含扩展弱同位旋多重态即 $I_{W}=1$ 与 $I_{W}=3/2$)所预言的双电荷轻子($L^{--}$),其中心-of-mass 能量分别为 $\sqrt{s}=3.46$ TeV、$\sqrt{s}=10$ TeV 与 $\sqrt{s}=31.6$ TeV。我们处理 $e^{-}p\rightarrow L^{--}X\rightarrow e^{-}W^{-}X$ 过程,计算产生截面并给出末态电子的归一化横向动量与伪快度分布以获得发现的运动学截断。我们展示预期信号产额的统计显著性($SS$)作为双电荷轻子质量的函数($SS-M_{L}$ 图),以得到 $I_{W}=1$ 与 $I_{W}=3/2$ 情形下的双电荷轻子发现质量极限。得到的结果为:对于 $\sqrt{s}=3.46$ TeV、$\sqrt{s}=10$ TeV 与 $\sqrt{s}=31.6$ TeV,$I_{W}=1$($I_{W}=3/2$)情形下双电荷轻子质量的发现极限分别为 $2.21\,(2.73)$ TeV、$5.46\,(8.47)$ TeV 与 $12.9\,(20.0)$ TeV。