在电子对撞机上探测 $L_\mu-L_\tau$ 规范玻色子

我们研究带有额外重矢量型轻子或带电标量的极小 $U(1)_{L_\mu-L_\tau}$ 模型。通过研究 $U(1)_{L_\mu-L_\tau}$ 规范玻色子 $Z^\prime$ 与标准模型光子之间的动力学混合（该混合在树图层次不存在，并由于 $\mu$、$\tau$ 及新的重带电轻子或标量而在单圈层次出现），我们展示了有趣的行为。它可为新重粒子的可见信号提供可能性。我们提议在电子对撞机实验（如 Belle II、BESIII 及未来的超级陶粲工厂（STCF））中利用单光子末态搜寻 $Z^\prime$。我们探测了 $Z^\prime$ 的参数空间，并以其规范耦合常数 $g_{Z^\prime}$ 和质量 $m_{Z^\prime}$ 进行扫描。我们发现电子对撞机对质量在 MeV-GeV 量级的 $Z^\prime$ 此前未被探索的参数空间具有灵敏度。未来质心能量 $\sqrt s=2-7$ GeV 的 STCF 实验在亮度为 30 ab$^{-1}$ 时，当 $m_{Z^\prime}<5$ GeV 可排除反常 muon 磁矩所偏好的区域。对于 $m_{Z^\prime} < 2m_\mu$，$g_{Z^\prime}$ 在 2 GeV 的 STCF 上可低至 $4.2\times 10^{-5}$。