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LHC Run-2 后轻夸克模型现状及未来对撞机发现前景

高能物理 - 唯象学 2023-01-05 v1

摘要

我们在由 bsb \rightarrow s sector 反常所驱动的参数空间中,研究双轻子搜寻对标准模型轻夸克完备化的限制。在 LHCb 完成完整的 Run-2 分析后,轻子味违反中的差异已消失。然而,角分布以及 Bsμ+μB_s \rightarrow \mu^+ \mu^- 部分宽度的不匹配仍未被解决,且仍暗示可能的新物理贡献。我们利用非共振双轻子搜寻探测三种轻夸克模型——标量模型 S3S_3R2R_2 以及矢量轻夸克模型 U1U_1——以对质量及与 SM 费米子的耦合施加限制。我们考察了轻夸克以非均匀方式耦合不同轻子味或以均匀方式耦合时的排除情况。有趣的是,若轻夸克与电子和缪子的耦合确实普适,则对应于反常贡献的 U1U_1 模型参数空间应已在 Run-2 数据的非共振 eμe\mu 通道中可触及。在非普适情形下,耦合方面存在显著排除,但尚不足以到达解释观测反常的区域。因此,我们考察了 HL-LHC 以及 3 TeV 未来缪子对撞机的前景灵敏度。对于矢量轻夸克模型,我们发现缪子对撞机仅需 1 fb1^{-1} 数据便能以 95% 置信度探测全部相关参数空间,而 R2R_2S3S_3 模型可分别通过 5 fb1^{-1} 和 6.5 fb1^{-1} 亮度以 95% 置信度排除。

关键词

引用

@article{arxiv.2301.01754,
  title  = {Status of leptoquark models after LHC Run-2 and discovery prospects at future colliders},
  author = {Nishita Desai and Amartya Sengupta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2301.01754},
  year   = {2023}
}