强子对撞机上的 Higgs 与 $Z$ 辅助顶夸克超对称伙伴搜寻

当前对轻顶夸克超对称伙伴（stop）的搜寻大多聚焦于 $\tilde{t} \rightarrow t \chi_1^0$ 或 $\tilde{t} \rightarrow b \chi_1^\pm \rightarrow bW \chi_1^0$ 衰变道，导致 LHC 上 stop 对产生对应 $t\bar{t}/bbWW+\met$ 末态。然而，在具有轻中性微子与带电微子（而非中性微子最轻超对称粒子（LSP））的超对称情形中，stop 的多个衰变模式可能均占主导。尽管这些新衰变模式会显著削弱 LHC 当前 stop 搜寻极限，它们也为 stop 搜寻提供了替代发现渠道。本文研究了具有轻 Higgsino 次 LSP（NLSP）与 Bino LSP 的情形。轻 stop 主要通过 $\tilde t_1 \to t \chi_2^0/\chi_3^0$ 衰变，中性微子随后衰变为 $Z$ 玻色子或 Higgs 玻色子：$\chi_2^0/\chi^0_3 \to \chi_1^0 h/Z$。LHC 上轻 stop 对产生导致 $t \bar t hh\met$、$t \bar t hZ\met$ 或 $t \bar t ZZ\met$ 末态。我们考虑三个信号区：一个带电轻子（1$\ell$）、两个异号带电轻子（2 OS $\ell$）以及至少三个带电轻子（$\ge 3 \ell$）。我们发现 $t \bar t hZ\met$ 道的 1$\ell$ 信号区对轻 stop 搜寻具有最佳到达灵敏度。对于积分亮度 300 ${\rm fb}^{-1}$ 的 14 TeV LHC，可在 5$\sigma$ 显著水平发现质量达 900 GeV 的 stop，或在 95\% C.L. 排除达 1050 GeV 的 stop。合并 1$\ell$ 信号区所有三个衰变道可将到达范围拓展约 100$-$150 GeV。我们还研究了 100 TeV $pp$ 对撞机在 3 ${\rm ab}^{-1}$ 亮度下的 stop 到达范围，发现与排除范围分别为 6 TeV 与 7 TeV。