利用 boosted 顶夸克与轻轻子搜寻标量轻夸克

主要耦合于顶夸克的轻夸克（leptoquark）的 LHC 搜寻策略，不同于主要耦合于轻夸克的轻夸克。我们考虑电荷 $1/3$（$\phi_1$）和 $5/3$（$\phi_5$）的标量轻夸克，它们可衰变为顶夸克和带电轻子（$t\ell$），从而产生由 boosted 顶夸克和高 $p_{\rm T}$ 轻子组成的共振系统。我们引入适用于自下而上研究的简单唯象模型，并明确将其映射到 Buchmüller-Rückl-Wyler 分类中所有可能产生所需衰变的可能标量轻夸克模型。我们研究这些轻夸克的成对产生和单产生。与通常看法相反，我们发现顶夸克偏好型轻夸克 $\phi = \{\phi_1,\phi_5\}$ 在特定情形下与轻子和喷注联合的单产生，对于量级为一的 $\phi t\ell$ 耦合可能十分显著。我们提出一种选取至少含一个强子型顶夸克和两个高 $p_{\rm T}$ 同味异号轻子的事件的策略。这可同时捕获成对产生和单产生的事件。我们的策略可显著提升 LHC 的发现潜力，尤其在单产生更显著的高质量区。我们的估计表明，在 $14$ TeV LHC 上，对于 $\phi\to t\ell$ 衰变模式 $100\%$ 分支比的情况，在 $t\ell\ell+X$ 道中，借助 3 ab$^{-1}$ 积分亮度可发现重达 $\sim1.7$ TeV 的标量轻夸克。然而在某些情形下，即便分支比降至约 $50\%$，发现范围仍可超过 $2$ TeV。