最大味量违规 $U(1)_{L_{\mu}-L_{\tau}}$ 模型带单电荷标量

$U(1)_{L_\mu-L_\tau}$ $Z'$ 模型已成为解决长期存在的 $\mu (g-2)_\mu$ 异常的有力候选方案。味量守恒的 $Z'$ 相互作用受来自 neutrino trident 过程和 NA64$\mu$ 实验的严格约束，这将 $Z'$ 质量限制在 $m_{Z'}<40$ MeV 以下。为规避此限制，味量守恒的 $Z'$ 相互作用可以通过离散交换对称性转换为最大味量违规相互作用。最大味量违规的 $Z'$ 相互作用通过中性流动力学介导 $\tau\to\mu\nu\bar\nu$，但该过程的参数空间与 $(g-2)_\mu$ 允许区域相冲突。为解决此冲突，我们提出引入单电荷标量通过带电流动力学介导。这一标量预计会为夸克 $(g-2)_l$ 产生负贡献，同时诱导 $\tau\to\mu\nu\bar\nu$ 衰变。单电荷标量的引入导致三种不同情形：由弱单味子和三味子驱动的 $\mathcal{O}_{LL}$ 算符，以及由弱双味子驱动的 $\mathcal{O}_{LR}$ 算符。我们对这三种情况的现象学进行分析，发现对于较大的 $Z'$ 质量，只有弱三味子的单电荷标量才能有效缓解 $\mu (g-2)_\mu$ 异常与 $\tau\to\mu\nu\bar\nu$ 的紧张关系，而单味子和双味子情形不足。此外，弱三味子的单电荷标量还为电子 $(g-2)_e$ 异常提供了额外解释。我们的发现表明，弱三味子在 $Z'$ 模型中可能发挥关键作用，为未来的 $U(1)$ 框架研究提供了宝贵的见解。