隐形停止子情形下的第二停止子与下停止子搜索

顶夸克超伴子（停止子，stops）可能是希格斯玻色子发现之后最受期待的粒子。对最轻停止子的搜索已对其质量施加了强约束。然而，若停止子与最轻中性微子的能谱是压缩的，则在低质量区仍存在搜索缺口。在此情形下，由于自然性要求两个停止子都接近弱尺度，寻找第二停止子可能更为容易。当前对第二停止子的实验搜索基于简化模型方法，衰变模式为 $\tilde{t}_2 \to \tilde{t}_1 Z$ 和 $\tilde{t}_2 \to \tilde{t}_1 h$。然而，在现实的超对称能谱中，总存在比第二停止子更轻的下停止子，因此衰变模式通常比简化模型假设更为复杂。特别地，只要开放，衰变 $\tilde{t}_2 \to \tilde{b}_1 W$ 和 $\tilde{b}_1 \to \tilde{t}_1 W$ 往往具有很大的分支比。若衰变中存在额外带电微子与中性微子的中间态，衰变链可能更为复杂。通过研究 14 TeV LHC 上的若干 MSSM 基准模型，我们指出了在多-$W$ 末态中，除传统搜索模式外，同号双轻子和多轻子信号等对于第二停止子与下停止子搜索的重要性。LHC 运行 1 和运行 2 中观测到的同号双轻子超出可由我们的部分基准模型解释。我们还建议，矢量玻色子标记和一个新的运动学变量可能有助于压制本底并提升某些搜索通道的信号显著性。由于复杂的衰变模式以及缺乏主导衰变通道，最佳探测范围可能需要 LHC 上针对第二停止子与最轻下停止子的多种搜索通道的组合。