预测三代费米子：双重带电比尔子模型的发现前景

我们研究了双重带电比尔子对的生产，并评估了在大型强子对撞机（LHC）可获得的积分亮度下其发现潜力。生产率主要由比尔子质量（$m_Y$）和特殊重味quark质量（$m_D$）决定。我们考虑两种互补的生产通道：（i）直接比尔子对生产；（ii）通过重味quark衰变介导的比尔子生产。后者通常会显著提升横截面，甚至当比尔子以非占优方式产生时，也会产生独特的LHC信号。因此，这两种机制探测的参数空间互不重叠，直接生产主要灵敏于$m_Y$，而重味quark介导的通道则主要依赖于$m_D$。由于四个高能电子在LHC中的信号几乎无背景，我们显示，Run-2数据仅允许$m_D \lesssim 1\,\mathrm{TeV}$时发现，而HL-LHC可实现对$m_D \lesssim 2.5\,\mathrm{TeV}$（几乎独立于$m_Y$）以及$m_Y \lesssim 2\,\mathrm{TeV}$（即使D质量较大）的$5\sigma$发现。