利用矢量玻色子融合过程探测超对称暗物质与电弱扇区：Snowmass 白皮书

大型强子对撞机 (LHC) 上的矢量玻色子融合 (VBF) 过程为寻找具有电弱耦合的新物理提供了独特机遇。本文提出两项研究：(i) 在 14 TeV 能量下，针对两个 VBF 喷注和大横向缺失能量的末态，开展了超对称暗物质搜寻。研究了在 Wino 和 Bino-Higgsino 暗物质情形下确定暗物质残留密度的前景。在积分亮度为 1000 fb$^{-1}$时，LHC 可探测质量高达约 600 GeV 的 Wino 暗物质。(ii) 针对两个 VBF 喷注、横向缺失能量以及两个$\tau$轻子（轻 stau 情形）或轻轻子$e$和$\mu$（轻 slepton 情形）的末态，开展了对 chargino/neutralino 系统的搜寻。对于$\Delta M \, = \, m_{\tilde{\tau}_1} - m_{\neu{1}} \, = \, 30$GeV，LHC14 在 300 fb$^{-1}$ (1000 fb$^{-1}$) 亮度下，针对包含性及异号$\tau$对的$5 \sigma$质量探测极限分别为 250 GeV (300 GeV) 和 200 GeV (250 GeV)。对于$\Delta M \, = \, 15$GeV，LHC14 在 300 fb$^{-1}$ (1000 fb$^{-1}$) 亮度下，针对包含性$\tau$对的$3 \sigma$质量探测极限为 180 GeV。在 300 fb$^{-1}$ (1000 fb$^{-1}$) 亮度下，LHC14 针对包含性及异号$\mu$对的$5 \sigma$质量探测极限分别约为 350 GeV (400 GeV) 和 300 GeV (350 GeV)。同号末态情形下的质量探测极限与异号情形相似。