利用顶夸克和 W 玻色子标记器在 LHC 上寻找强子型 $b^\prime$

我们利用喷注子结构方法，在碰撞能量 $\sqrt{s}=14$ TeV 的 LHC 上，通过过程 $pp\rightarrow b^{\prime}\bar{b^{\prime}} \rightarrow tW^-\bar{t}W^+$ 研究了下型夸克 $b^{\prime}$ 的探测灵敏度。我们考虑 $b^\prime$ 质量较重（例如从 800 GeV 到 1500 GeV）的情况，并专注于全强子衰变模式的可行性。我们使用了顶夸克标记器（HEP top tagger）和 W 玻色子标记器（CMS W-tagging）来重建末态中的所有对象。为了抑制巨大的标准模型背景事件并考虑具有不同数量提升对象的各种情况，我们提出了一套综合的重建程序，以提取信号事件中最关键的观测量。研究发现，当 $b^\prime$ 质量为 1 TeV 时，利用 200 fb$^{-1}$ 的数据集，LHC 探测 $b^\prime$ 的显著性可达 $10$ 或更高。利用 3000 $fb^{-1}$ 的数据集，仅使用强子模式，LHC 便能探测质量高达约 2 TeV 的 $b^\prime$。