EFT中TeV尺度标量轻夸克的现象学

我们使用有效场论（EFT）考察轻夸克（LQ）现象学的新方面。我们构造了涉及SU(2)单态标量LQ与SM场直至六维的首阶有效算符的完整集合。我们表明，虽然可重整的LQ-轻子-夸克相互作用拉氏量可解释B衰变$\bar B \to D^{(*)} \tau \bar\nu$、$\bar B \to \bar K \ell^+ \ell^-$中持续存在的超出标准模型物理的迹象以及测得的缪子反常磁矩，但LQ高维有效算符可能导致与轻子数破坏相关的新的有趣效应。这些包括生成单圈亚eV马约拉纳中微子质量、介导无中微子双$\beta$衰变以及新颖的LQ对撞机信号。对于后者，我们聚焦于具有近似$Z_3$代对称性的框架中的第三代LQ（$\phi_3$），并表明一类五维LQ算符可能产生显著的不对称同电荷$\phi_3 \phi_3$对产生信号，从而在LHC上导致低本底同号轻子信号。例如，对于$M_{\phi_3} \sim 1$ TeV和新物理标度$\Lambda \sim 5$ TeV，在13 TeV LHC、300 fb$^{-1}$积分亮度下，我们预期通过$pp \to \phi_3 \phi_3 \to \tau^+ \tau^+ + 2 \cdot j_b$（$j_b$=b喷注）产生约$5000$个带正电的$\tau^+ \tau^+$事例。有趣的是注意到，在LQ EFT框架中，预期的同号轻子信号速率比QCD LQ介导的异号轻子信号$gg,q \bar q \to \phi_3 \phi_3^* \to \ell^+ \ell^- +X$大数倍。我们还考虑了LQ EFT框架中更高能对撞机（如27 TeV HE-LHC和100 TeV FCC-hh）上的同号带电轻子信号。