LHC 上的轻子夸克与中微子质量

研究了在一个简单大统一理论背景下预测的轻子夸克的性质及其在 LHC 上的可观测性。该理论的 SU(5) 对称性意味着轻子夸克与物质的耦合与中微子质量矩阵相关。我们研究了由此产生的中微子质量与混合参数和轻子夸克衰变之间的联系，并表明不同的轻子中微子层次结构意味着独特的轻子夸克衰变特征。我们还讨论了由带电轻子味破坏搜索、介子衰变研究和电弱精确数据所隐含的低能约束。我们在 LHC 上对轻子夸克信号和标准模型背景进行了详细的部分子水平研究。对于包含双轻子加双喷注的干净末态，当轻子夸克质量为一 TeV 或更高时，可以观测到轻子夸克对的 QCD 产生。通过检查观测事件的轻子味结构，可以进一步检验与中微子质量谱相关的模型预测。特别是，b 味标记将有助于区分中微子质量模式，并可能探测到反层级或准简并情景中未知的马约拉纳相位。轻子夸克双态的电弱伴随产生也有助于识别轻子夸克的量子数并区分中微子质量谱，尽管相应的事件率低于 QCD 产生。我们发现，仅利用 μ + 缺失横动量 + 喷注的干净道，对于质量约为 600 GeV 或更高的轻子夸克，可以预期可观测的信号。