中文

基于新型机器学习增强探针在电弱至多 TeV 前沿探索重中微子

高能物理 - 唯象学 2026-01-15 v1

摘要

我们提出了一种在大型强子对撞机 (LHC) 上探测具有非普适费米子耦合的重中微子的新策略,该策略采用了一种新颖的产生机制和机器学习算法。聚焦于 s=13.6 TeV\sqrt{s} = 13.6~\mathrm{TeV} 的质子-质子碰撞,我们研究了包含一个带电轻子、缺失横向能量和两个射流的末态。对于质量低于 O(1 TeV)\mathcal{O}(1~\mathrm{TeV}) 的重中微子,其产生主要由 ss 道过程主导。在更高质量下,矢量玻色子融合成为主导的产生机制,其截面随重中微子质量的增加而缓慢下降。我们模拟了信号和标准模型本底事件,并采用梯度提升决策树来优化事件分类。假设高亮度运行预期的积分亮度为 3000 fb13000~\mathrm{fb^{-1}},并考虑现实的统计和系统不确定性,我们发现质量范围在 50 GeV50~\mathrm{GeV}--10 TeV10~\mathrm{TeV} 的重中微子可被探测,对混合参数 VN2|V_{\ell N}|^2 的灵敏度覆盖从 O(105)\mathcal{O}(10^{-5}) 到 1。该方法增强了重中微子的发现潜力,并为现有搜索策略提供了互补的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.09095,
  title  = {Heavy Neutrinos across the Electroweak-to-Multi-TeV Frontier via Novel ML-Enhanced Probes},
  author = {Yin-Fa Shen and Alfredo Gurrola and Francesco Romeo and Denis Rathjens and Andres Flórez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09095},
  year   = {2026}
}