从 $B \to K^{(*)} \mu^+ \mu^-$ 衰变看未来强子对撞机的发展前景

近期对 $B \to K^{(*)} \mu^+ \mu^-$ 衰变的测量与标准模型预测存在些许差异。它们可能是直接发现有望触及的能标上新物理的先兆。我们评估了未来强子对撞机对可能造成这些异常的新粒子（即轻子夸克或 $Z^\prime$）的灵敏度。我们考虑了 14 TeV LHC、33 TeV LHC 以及诸如 FCC-hh 的 100 TeV $pp$ 对撞机的亮度升级。对 $Z^\prime$ 模型的覆盖范围极佳：对于可能解释 $b$ 衰变结果且具有微扰耦合的窄粒子，若 $Z^\prime$ 质量高达 20 TeV，33 TeV 且 1 ab$^{-1}$ 的 LHC 预计可覆盖质量高达 8 TeV 的大部分参数空间，而 100 TeV 且 10 ab$^{-1}$ 的 FCC-hh 将覆盖其全部。未来对撞机可覆盖较小部分的轻子夸克参数空间：例如，在 $\mu^+\mu^-jj$ 双轻子夸克搜索中，100 TeV 且 10 ab$^{-1}$ 的对撞机预计灵敏度可达 12 TeV 的轻子夸克质量（若单轻子夸克生产具有强耦合，则可扩展至 21 TeV），而原则上高达 41 TeV 的轻子夸克质量可能解释这些异常。