LHC 上的长寿命粒子：及时捕获它们
高能物理 - 唯象学
2019-04-15 v3 高能物理 - 实验
摘要
我们探索在 LHC 上使用精密时间信息搜寻长寿命粒子（LLPs）的物理潜力。与轻的标准模型粒子相比，大质量 LLP 的衰变产物到达探测器时具有约纳秒量级的时间延迟。我们提出新策略，利用初态辐射为对撞事件打时间戳，并要求至少一个 LLP 在探测器内衰变，以利用这一时间延迟特征。该搜寻策略对广泛模型有效。除概述此通用方法外，我们还以两个基准情景的预计可达范围证明其有效性：希格斯衰变为一对 LLP，以及规范介导超对称破缺模型中的长寿命中性微子对产生。我们的策略将 LLP 寿命的灵敏度提高了两个数量级或更多，尤其在大寿命区域相比传统 LLP 搜寻表现出更好的线性依赖于寿命的行为。时间信息显著降低了标准模型本底，为 LLP 搜寻提供了一个强有力的新维度。
引用
@article{arxiv.1805.05957,
title = {Long-lived particles at the LHC: catching them in time},
author = {Jia Liu and Zhen Liu and Lian-Tao Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.05957},
year = {2019}
}
备注
v1: 7 pages, 4 figures; v2: 8 pages, 6 figures; v3: 9 pages, 6 figures, minor updates and match published version