在国际直线对撞机上研究SPS1a'模型中$\tilde{\tau}$系统的前景

针对国际直线对撞机（ILC）拟议的ILD探测器概念，通过全模拟研究了SUSY基准点SPS1a'中$\tau$道，特别是$e^+e^- \to \tilde{\tau}_1 \tilde{\tau}_1$和$e^+e^- \to \tilde{\tau}_2 \tilde{\tau}_2$过程的分析前景。在质心能量$E_{\mathrm{CMS}}=500$ GeV下，生成了所有可及的SUSY道以及所有标准模型本底，并包含了标称ILC束流参数下预期的束流能谱和束流本底。假设实验累积亮度为500 fb$^{-1}$，$\tilde{\tau}_1$和$\tilde{\tau}_2$的质量可分别测量为$107.69^{+0.03}_{-0.06}$ GeV $\pm 1.1 \delta M_{\mathrm{LSP}}$和$183^{+11}_{-5}$ GeV $\pm 18 \delta M_{\mathrm{LSP}}$，而SPS1a'中的真实值分别为107.9 GeV和194.9 GeV。$\tilde{\tau}_1$和$\tilde{\tau}_2$对产生的截面可分别以3.1%和4.2%的精度获得。结合$\tilde{\tau}_2$道的质量和截面测量，在假设混合角已知的情况下，可以以1.7%的相对误差确定LSP质量。在$\tilde{\tau}_1 \to \tau \mathrm{LSP}$衰变中，通过$\tau$的$\pi$和$\rho$衰变道测得的$\tau$极化度分别为$91 \pm 9\%$和$87.0 \pm 3.4\%$。模拟的SPS1a'样本中的真实值为89.6%。