未来 Z 工厂中单喷注搜寻重中微子

重中微子的存在是 I 型 seesaw 类机制最显著的特征，其自然地解释了观测中微子的微小质量。各类实验已被开展以搜寻重中微子：介子衰变对轻于 $B$ 介子的重中微子敏感，高能对撞机实验则对质量大于 $\mathcal{O}(0.1)$ TeV 的敏感。两者之间存在一个未被这两类实验覆盖的质量空隙；通过本工作，我们借助过程 $e^{-}e^{+}\rightarrow Z \rightarrow \nu N \rightarrow \nu \ell\bar{q}q'$（$\ell=e,\mu$）研究未来 $Z$ 工厂上 3–15 GeV 中微子的搜寻。基于信号与背景事件的模拟，我们发现由于重中微子的强洛伦兹 boost，信号表现为单喷注事件。此外，此类单喷注的子结构对于重建信号与压低背景至关重要。我们得到了信号过程截面与混合参数 ${| V_{\ell N}|}^2$ 的上限。与其他实验相比，未来 $Z$ 工厂的单喷注方法将能填补该质量范围附近的空隙。