FASER$\nu$ 与 SND@LHC 处的中性奇异粒子

$(g-2)_\mu$ 反常表明，第二代轻子应具有超出标准模型的新相互作用。FASER$\nu$ 和 SND@LHC 等前向实验中 $\nu_\mu$ 和 $\bar{\nu}_\mu$ 的高通量，使其成为寻找第二代轻子新相互作用的理想装置。在本文中，我们构建了一个模型，其中第二代左旋轻子与一个新的右旋中微子 $N$ 以及一个同样与夸克耦合的新 Higgs 二重态耦合。高能 $\nu_\mu$ 与原子核的散射可以产生 $N$。我们研究了前向实验如何通过寻找 $N$ 的产生顶点及其随后衰变的位移顶点来检验该模型。即便只发现一个此类事件，也可能预示着要在 LHC 上寻找新 Higgs 二重态产生的壮观信号。我们讨论了通过增加更多代的 $N$ 来解释 $(g-2)_\mu$ 反常的可能性，这将导致 $N$ 的链式衰变以及多个轻子的产生，并在前向实验以及 CMS 和 ATLAS 探测器中产生独特的信号。最后，我们表明，通过添加一个与新 Higgs 二重态中性分量混合的新轻单态标量（即 2HDM+$S$ 模型），可以大幅增加数据样本的统计量。