在LHC上高效识别增强的半轻子顶夸克

在多TeV过程中产生的顶夸克将具有很大的洛伦兹增强，其衰变产物将高度准直。在半轻子衰变模式中，这通常会导致根据标准事件重建方法将b喷注和硬轻子合并，这可能会使新物理搜索复杂化。在此，我们探索了在LHC上于缪子通道中有效恢复该信号的方法。我们对包含在增强顶夸克内部产生的缪子、以及在普通QCD喷注中和从硬夸克的W辐射中产生的缪子的事件进行了粒子级研究。我们表征了文献中先前探索过的截断以及两个新截断的区分能力。我们发现了一个特别强大的隔离变量，它有可能以10^3的水平抑制带有硬嵌入缪子的轻QCD喷注，同时保留80~90%的顶夸克。这也可以与其他截断有效结合，以获得数量级为1的更好区分能力。对于W辐射，一个简单的按pT缩放的ΔR最大截断与高度理想化的顶质量重建表现相当，以百分比级别的信号损失抑制了数量级为1的本底。利用这些结果，我们为任何涉及TeV动量下半轻子顶夸克的物理分析提出了一组动机明确的基线截断，既不使用b标记也不使用缺失能量作为区分器。我们展示了我们的截断在搜索顶-反顶不变质量谱中的共振时的效用。例如，我们的结果表明，来自14 TeV LHC的100 fb^{-1}数据可用于发现高达4.5 TeV或更高能量的翘曲KK胶子。