FCC-ee 上 $B_{c}^+\to \tau^+ \nu_\tau$ 的探测前景

本文给出了在未来环形对撞机（FCC-ee）运行于 $Z$ 极点处对轻子衰变 $B_{c}^+\to \tau^+ \nu_\tau$ 分支比进行精确测量的前景。提供了模拟与分析框架的详细描述。为筛选信号候选事例，采用并优化了两个提升决策树（Boosted Decision Tree）算法。第一阶段利用基于事例的拓扑信息压低inclusive $b\bar{b}$、$c\bar{c}$ 和 $q\bar{q}$ 本底。第二阶段利用强子型 $\tau^{+} \to \pi^+ \pi^+ \pi^- \bar{\nu}_\tau$ 衰变的性质进一步压低这些本底，并发现对 $B^+\to \tau^+ \nu_\tau$ 本底也有很高的抑制能力。针对多种 Tera-$Z$ 情景估算了 $B_{c}^+\to \tau^+ \nu_\tau$ 候选事例数，并评估了信号产额与分支比测量的潜在精度。还探讨了此类测量对各种新物理（New Physics）情景的现象学影响。