迈向自然性的无失败定理

我们推导了一个直至TeV尺度的自然性现象学无失败定理，适用于顶夸克对希格斯质量的量子修正被由于某种对称性而具有相似多重数的微扰BSM粒子（顶伙伴）抵消的情况。LHC搜寻的零结果似乎已经排斥了此类带色伙伴。任何具有SM电荷和约TeV质量的伙伴都将被LHC和未来的100 TeV对撞机详尽探测。因此，我们聚焦于中性顶伙伴。尽管它们出现在孪希格斯理论中，我们使用EFT和简化模型方法尽可能模型无关地分析中性顶伙伴。我们对所有微扰中性顶伙伴结构进行分类，以计算它们在提议的未来轻子和强子对撞机上的不可约低能信号，以及每种情形中遭受的不可约微调。我们定理的核心假设是，在中性自然性的UV完备中出现带SM电荷的BSM态，所有已知例子均如此。100 TeV对撞机上的直接产生从而允许在约10 TeV水平探测此尺度。我们发现提议的未来对撞机以10%或更好的微调探测任意此类自然性情形。这为新的轻子和强子对撞机提供了非常强的模型无关动机，二者协同作为一般自然性的发现机器。我们通过讨论自然性的其他可能性将结果置于背景中，包括顶伙伴“群集”、固有的非微扰或奇异物理、或UV完备中无带SM电荷态的理论。实现一个避开我们的论证但仍缺乏实验信号的具体情形仍是一个开放的模型构建挑战。