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大型强子对撞机中单生产型矢量类夸克轻子的机器学习研究

高能物理 - 唯象学 2026-04-14 v1

摘要

型矢量类夸克轻子是来自标准模型之外的新物理中无色、非亲缘的费米子,出现于许多理论扩展中。我们研究了在大型强子对撞机中混合 τ\tau 夸克轻子的单生产型矢量类夸克轻子探测前景。对应的最终状态被分类为三 lepton 和四 lepton 搜索通道。采用 XGBoost 机器学习算法来增强信号-背景区分。我们的分析表明,在 s=14 TeV\sqrt{s} = 14~\mathrm{TeV} 且积分亮度为 3000 fb13000~\mathrm{fb}^{-1} 时,三 lepton 和四 lepton 通道的预期 2σ2\sigma 排除极限分别可达到 620 GeV620~\mathrm{GeV}490 GeV490~\mathrm{GeV} 的型矢量类夸克轻子质量。这些发现表明,机器学习技术在强子对撞机搜索型矢量类夸克轻子时可显著提升灵敏度。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.11232,
  title  = {Machine Learning Study on Single Production of a Singlet Vector-like Lepton at the Large Hadron Collider},
  author = {Yiheng Cui and Shiyu Wang and Zhao-Huan Yu and Hong-Hao Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.11232},
  year   = {2026}
}

备注

19 pages, 7 figures