未来强子对撞机上三顶夸克信号的可观测性

本文致力于研究在现有粒子对撞机以及未来强子对撞机上，三种不同质心能量（即 $\sqrt{s}=$7、10 和 14 TeV）下产生单顶夸克、顶夸克对、三顶夸克和四顶夸克的标准模型截面。在标准模型背景存在的情况下，对三顶夸克产生过程 pp$\rightarrow$tttW、tttd、tttb 进行了完全运动学分析，并采用了优化的预选择截断以及顶夸克的不变质量重建。这三个信号过程被强制衰变到全强子末态，并在高亮度大型强子对撞机（HL-LHC，$\sqrt{s}=$14 TeV）和高能大型强子对撞机（HE-LHC，$\sqrt{s}=$27 TeV）上计算了它们的显著性。研究发现，在 HL-LHC 上的可观测性并非易事，机会要低得多，但在 HE-LHC 上观测到信号事件的机会更高。分别估算了在 $\sqrt{s}$ =14 TeV 的 HL-LHC 和 $\sqrt{s}$ =27 TeV 的 HE-LHC 上，所有信号和背景过程的信噪比和信号显著性。