通过 LHC 单顶夸克光生产探测反常 $tq\gamma$ 耦合

在这项工作中，我们在模型无关的有效拉格朗日量方法下，假设典型的 LHC 多用途前向探测器，通过主要反应 $pp\rightarrow p\gamma p\rightarrow pt\rightarrow pW(\rightarrow\ell \nu_\ell) b+X$ 和 $pp\rightarrow p\gamma p\rightarrow ptj\rightarrow pW(\rightarrow\ell \nu_\ell) bj+X$，研究了由光子产生的领头阶单顶夸克生产和单顶夸克喷注伴随生产对反常 $tq\gamma$ ($q=u$, $c$) 耦合的限制。我们的结果表明：对于典型的探测器接受度 $0.0015<\xi_1<0.5$，$0.1<\xi_2<0.5$ 和 $0.0015<\xi_3<0.15$，在亮度为 2 $\rm{fb}^{-1}$ 时，通过领头阶单顶夸克通道（单顶夸克喷注通道）得到的 $\kappa_{tq\gamma}$ 下限分别为 0.0096 (0.0115)、0.0162 (0.0152) 和 0.0098 (0.0122)，对应于 $\rm{Br}(t\rightarrow q\gamma)\sim 3\times 10^{-5}$。在亮度为 200 $\rm{fb}^{-1}$ 时，$\kappa_{tq\gamma}$ 的下限分别为 0.0031 (0.0034)、0.0051 (0.0047) 和 0.0031(0.0038)，对应于 $\rm{Br}(t\rightarrow q\gamma)\sim 4\times 10^{-6}$。我们得出结论，这两个通道均可用于探测此类反常 $tq\gamma$ 耦合，且可以提高对 $\kappa_{tq\gamma}$ 的探测灵敏度。