在 $\mu$TRISTAN 上检验树图级 TeV 尺度跷跷板场景

我们研究了在 $\mu$TRISTAN 实验中 $\mu^+ e^-$ 和 $\mu^+ \mu^+$ 对撞机上的 TeV 尺度跷跷板场景。在最小 I 型跷跷板场景中，我们考虑了两代标准模型（SM）单态重马约拉纳型右手中微子（RHNs），它们通过轻-重中微子混合与 SM 规范玻色子耦合。我们讨论了通过 $\mu^+e^-\to \nu N_i\to e^+ j j\nu$ 或 $\mu^- j j\nu$ 等过程探测重中微子的前景，其中 $\sqrt{s}=346$~GeV 且亮度为 $1\text{ ab}^{-1}$。通过研究这些过程，我们估计了轻-重中微子混合角作为重中微子质量函数的限制，这可能比电弱精确数据强两个数量级。此外，我们研究了来自 II 型跷跷板场景的双电荷标量玻色子 $(H^{++})$ 在 $\sqrt{s}=2$ TeV 的 $\mu^+ \mu^+$ 碰撞中的效应。在这种情况下，我们考虑 $\mu^+ \mu^+ \to \ell_i^+ \ell_j^+$ 和 $\mu^+ \mu^+ \to H^{++} Z/ \gamma$ 过程，随后是 $H^{++}$ 的同号双轻子衰变。我们发现，在这些末态中涉及 $e^+ e^+$ 的事件可以在 $\mu$TRISTAN 实验中以 5$\sigma$ 的显著性探测中微子质量排序。除此之外，我们还研究了在 $\mu$TRISTAN 中通过 $\mu^+ \mu^+ \to \mu^+ \Sigma^+$ 过程产生正电荷三重态费米子，其中 $\Sigma^+$ 通过 $Z$ 玻色子交换衰变为 $\mu^+ jj$ 模式。考虑一个 1 TeV 的三重态并研究标准模型背景，我们估计了 $\mu^+ \mu^+ jj$ 信号在 $\mu$TRISTAN 上相对于预期亮度的发现潜力。