ILC 上超对称信号的一般特征：解决 LHC 逆问题

我们提出了在 $\sqrt s=500$ GeV 国际直线对撞机 (ILC) 上对最小超对称标准模型 (MSSM) 的首次详细大规模研究，其中包括完整的标准模型背景和探测器模拟。我们研究了 MSSM 参数空间中的 242 个点（我们称之为模型），Arkani-Hamed 等人已证明这些点在 LHC 上难以研究。事实上，MSSM 参数空间中的这些点对应于 162 对模型，它们在 LHC 上产生无法区分的信号，从而导致了所谓的 LHC 逆问题。我们首先确定对于这些参数空间点中的每一个，各种超对称粒子的产生是否在标准模型背景之上可见，然后对其各种信号进行详细比较。假设积分亮度为 500 fb$^{-1}$，我们发现 242 个模型中只有 82 个产生了某种显著性 $\geq 5$ 的可见信号，且 162 对模型中只有 57(63) 对在 $5(3)\sigma$ 水平上是可区分的。我们的分析包括使用 PYTHIA 和 CompHEP 生成超对称信号，对所有 $2\to 2, 2\to 4$ 和 $2\to 6$ 过程进行全矩阵元标准模型背景计算，通过 WHIZARD/GuineaPig 生成初始态辐射 (ISR) 和束流致辐射，并采用快速 SiD 探测器模拟 org.lcsim。