Belle II 上的重 QCD 轴子：位移信号与即时信号

QCD 轴子是解决强 $C\!P$ 问题而引入标准模型的一个充分动机的扩充。如果轴子的质量主要来源于隐藏扇区，其质量可达 $O(1)$ GeV，衰变常数可低至 $O(100)$ GeV，而不会遇到轴子品质问题。我们提出了在 Belle II 实验中寻找此类重 QCD 轴子的新搜索策略，其中轴子预期通过 $B\to K a$ 产生。我们发现，随后的衰变 $a\to 3\pi$ 产生的位移顶点导致了一种本质上无背景的独特信号，并且专门的搜索可以探索 $O(1$-$10)$ TeV 范围的衰变常数值。我们还表明，$a\to \gamma\gamma$ 能够覆盖 $150 \lesssim m_a \lesssim 500$ MeV 这一目前尚未探索区域的很大一部分。