轻子部分味破坏 Z 相互作用的新颖及更新约束

我们研究了 $Z$ 玻色子与带电轻子的味破坏 耦合的实验约束。除了在 LHC 直接搜索 FV $Z$ 衰变为轻子之外，我们还研究了来自味守恒 $Z$ 衰变为轻子的 1 圈间接约束、来自 LEP 搜索的约束、电弱精确可观测量 (EWPO)、$\ell_{i}\to\ell_{j}\gamma$ 衰变、$\ell_{i}\to3\ell_{j}$ 衰变、$\ell_{i}\to\ell_{j}+\text{inv.}$ 衰变、FV 介子衰变为轻子、FV $\tau$ 衰变为 $\mu(e)$ + 介子、核子中的 $\mu$ 子转化以及 $\mu$ 子素-反 $\mu$ 子素振荡的约束。对于 FV $Z$ 与 $\tau\mu$ 的耦合，我们发现 $\tau\to\mu\gamma$ 给出了最强的约束，达到 $\mathcal{O}(10^{-5})$ 量级，其次是 $\tau\to3\mu(\mu ee)$ 的约束。对于 FV $Z$ 与 $\tau e$ 的耦合，我们发现最强的约束来自 $\tau\to\mu\mu e$ 衰变，同样达到 $\mathcal{O}(10^{-7})$ 量级，而 $\tau\to3e$ 的约束也提供了强约束。对于 FV $Z$ 与 $\mu e$ 的耦合，我们发现最强的约束来自 $\mu\to3e$ 衰变，达到 $\mathcal{O}(10^{-11})$ 量级，而 $\mu\to e\gamma$、$\mu$ 子转化、$K_{L}^{0}\rightarrow\mu e$ 和 $\mu\to e+\text{inv.}$ 的约束也提供了强约束。我们还研究了未来实验的预期，例如 FCC-ee、Belle II 和 Mu2e 实验。对于 $Z$ 与 $\tau\mu$ 的耦合，我们发现未来实验可能将约束改善至 $\mathcal{O}(10^{-6})$；对于 $Z$ 与 $\tau e$ 的耦合，未来实验可能将约束改善至 $\mathcal{O}(10^{-8})$；而对于 $Z$ 与 $\mu e$ 的耦合，它们可能将约束改善至 $\mathcal{O}(10^{-13})$。