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未来对撞机对 $\nu$SMEFT 相互作用的灵敏度

高能物理 - 唯象学 2025-05-19 v2

摘要

中微子振荡与质量的发现为通过引入右手中微子来扩展标准模型提供了强烈的动机,这些右手中微子会导致可能存在于电弱标度的重中微子态。这些态也可能受到新的高标度弱相互作用物理的影响。将右手中微子纳入有效场论框架——即 ν\nuSMEFT——提供了一种系统的方法来研究当前和未来实验中重中微子的唯象学。在本工作中,我们给出了未来轻子对撞机在质心能量 s=0.5 TeV\sqrt{s}=0.5 ~\rm{TeV} 下运行时,对于我们称之为不可知 ν\nuSMEFT 情景所能达到的首个预期 95\% 排除图。本研究聚焦于高质量区域,在此区域重中微子 NN 立即衰变为轻子和喷注。具体而言,我们分析了过程 e+eνNνμμ+νe^+e^- \to \nu N \to \nu \mu^{-} \mu^{+} \nue+eνNνμjje^+e^- \to \nu N \to \nu \mu^{-} \mathrm{j} \mathrm{j},推导了 αΛ2\frac{\alpha}{\Lambda^2} 关于 mNm_N 参数空间中的排除区域。与 LHeC 的预期限制相比,我们发现轻子对撞机中带有最终喷注的半轻子过程提供了最大的灵敏度,即使采用简单的基于截断的分析也是如此。预期界限与近期针对低质量区域(在此区域 NN 可能是长寿命的,并可通过位移衰变搜索探测到)所考虑的限制一样严格,无论是在 LHC 还是未来对撞机中均是如此。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.07618,
  title  = {Future collider sensitivities to $\nu$SMEFT interactions},
  author = {Lucía Duarte and Daniel Chalençon Maisian and Tomás Urruzola},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.07618},
  year   = {2025}
}

备注

24 pages, 7 figures. Improved version accepted for publication in Journal of Physics G