在 LHC 上利用双光子事件寻找磁单极子

自 Dirac 确立磁单极子存在与电荷量子化之间的关系以来，磁单极子一直备受关注。迄今为止的密集实验搜索尚未取得成功。大型强子对撞机（LHC）正在达到前所未有的能量，使得在 TeV 质量范围内搜索奇异粒子成为可能。为了持续努力发现这些稀有粒子，我们在此提出探测它们的其他方法。我们研究了在 LHC 的 $\gamma \gamma$ 通道中，磁单极子质量在 500-1000 GeV 范围内时，磁单极子及磁单极子偶素（monopolium，一种磁单极子-反磁单极子束缚态）的可观测性。我们得出结论，在当前运行能量及 5 fb$^{-1}$ 的积分亮度下，LHC 是发现质量低于 1 TeV 的磁单极子的理想机器。