轻子味破坏：从μ子衰变到μ子对撞机

我们研究了高能μ子对撞机在探测超越标准模型（SM）物理所产生的轻子味破坏信号方面的独特潜力。对带电轻子味破坏（LFV）的低能精密搜寻预计将在未来几年显著提高其灵敏度，并可能提供新物理的首个证据。我们将这些搜寻的灵敏度解释为标准模型有效场论中的一组LFV算符。随后，通过评估μ子对撞机的预期探测能力，同时考虑SM背景并使用参数化探测器模拟，在TeV能标上探测相同的算符。我们发现，对于大多数算符，如果未来的低能实验观测到信号，μ子对撞机能够确认这些信号；而对于某些味组合，它将探测范围扩展到远超低能实验所能达到的能标。我们还预测了μ子对撞机对SM希格斯玻色子轻子味破坏衰变的灵敏度，并证明与高亮度LHC相比，对$h \to e\tau$和$h \to \mu\tau$的灵敏度提高了一个数量级。通过考虑在新物理味结构的各种假设下，算符的不同组合以及不同代之间味破坏跃迁的相对大小，我们阐明了拥有多种互补探测手段的重要性。