电子-离子对撞机上的重中性轻子搜寻：一篇 Snowmass 白皮书
高能物理 - 唯象学
2023-03-13 v3 高能物理 - 实验
摘要
在本白皮书中，我们以重中性轻子（HNLs）模型为例，探讨电子-离子对撞机（EIC）上新物理搜寻的潜力。我们根据 HNL 寿命提出两类广泛的搜寻策略：针对短寿命 HNL prompt 衰变的直接搜寻，以及针对长寿命 HNL 的位移顶点搜寻。在确认最有前景的信号与相应背景后，我们进行了详细模拟，以估算 EIC 对 HNL 的灵敏度，其中考虑了探测器阈值、分辨率与几何接受度。我们推导了在电子味混合主导假设下，EIC 对 HNL 平方混合角随 HNL 质量变化的探测范围投影。我们的结果表明，EIC 对 prompt 搜寻可提供与现有约束相当的灵敏度，而位移顶点搜寻可覆盖 1-10 GeV 质量范围内 HNL 的大量新区域。我们提出的策略通常也适用于其他新物理情景，并激励在 EIC 上开展更多的唯象探索与专门的未来搜寻。
引用
@article{arxiv.2203.06705,
title = {Heavy Neutral Lepton Searches at the Electron-Ion Collider: A Snowmass Whitepaper},
author = {Brian Batell and Tathagata Ghosh and Tao Han and Keping Xie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.06705},
year = {2023}
}
备注
Contribution to Snowmass 2021, 7 pages, 2 figures