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在 LHC 与未来强子对撞机上探测中性三重规范耦合

高能物理 - 唯象学 2023-02-08 v3 高能物理 - 实验

摘要

我们研究了在 LHC 和拟建的 100TeV pppp 对撞机上对中性三重规范耦合(nTGCs)的探测,并将其灵敏度范围与拟建的 e+ee^+ e^- 对撞机进行比较。nTGCs 提供了超越标准模型(SM)新物理的独特窗口,因为它们可源自尊重 SM 完整电弱规范群 SU(2)LU(1)YSU(2)_L\otimes U(1)_Y 且仅在维数-8 或更高层次出现的 SM 有效场论(SMEFT)算符。我们推导了这些维数-8 算符在破缺相中生成的中性三重规范顶点(nTGVs),并将其映射到一种新推广的形状因子表述,该表述仅考虑残余的 U(1)em_{\rm{em}} 规范对称性。利用此映射,我们推导了形状因子之间新的关系,以保证 nTGVs 真正一致的形状因子表述,并去除大的非物理能量相关项。随后,我们分析了 LHC 和未来 100TeV 强子对撞机在反应 pp(qqˉ)Zγ pp(q\bar{q})\to Z\gamma(其中 Z+,ννˉZ\to\ell^+\ell^-,\nu\bar{\nu})中通过维数-8 nTGC 算符及相应 nTGC 形状因子探测 nTGCs 的灵敏度范围。我们将它们的灵敏度与现有的 LHC nTGC 测量值以及高能 e+ee^+e^- 对撞机进行比较。总体而言,我们发现 LHC 的前瞻灵敏度与质心能量 1\leq 1TeV 的 e+ee^+ e^- 对撞机相当,而质心能量 (35)(3 - 5)TeV 的 e+ee^+ e^- 对撞机灵敏度更高,100TeV pppp 对撞机则能提供对 nTGCs 最灵敏的探测。

关键词

引用

@article{arxiv.2206.11676,
  title  = {Probing Neutral Triple Gauge Couplings at the LHC and Future Hadron Colliders},
  author = {John Ellis and Hong-Jian He and Rui-Qing Xiao},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2206.11676},
  year   = {2023}
}

备注

57 pages, 22 Figs + Tables. PRD Version [selected as Editors' Suggestion], only minor refinements, references added