ATLAS实验在8 TeV质子-质子碰撞中寻找违反R奇偶性的上等夸克衰变

"在s = 8 $$ \sqrt{s} = 8 $$ TeV质子-质子碰撞中，ATLAS探测器用于搜索违反R奇偶性的上等夸克衰变到全强子最终状态的研究。利用17.4 fb -1的数据集，这些数据来自大型强子对撞机(LHC)的ATLAS实验。该研究假设顶夸克衰变为b-和s-夸克，产生四个夸克的最终状态。通过b标记和大半径喷流的质量及子结构选择，可以检测到低至100 GeV的顶夸克质量。分析结果未发现超出标准模型背景的信号，因此排除了在100 GeV至315 GeV质量范围内的顶夸克衰变至b s \overline{b} \overline{s} 的可能性，置信度为95%。" 这篇研究详细探讨了在8TeV质子-质子碰撞条件下，如何使用ATLAS探测器来寻找违反R奇偶性的顶夸克对产生的现象。R奇偶性是超对称理论中的一个重要概念，它通常要求超对称粒子的衰变产物包含其超对称伙伴。然而，如果R奇偶性被违反，那么超对称粒子可以直接衰变成标准模型的粒子，而无需经过超对称伙伴。 研究中，科学家们利用了LHC在2012年运行期间收集的17.4 fb -1的碰撞数据，这些数据是在8TeV的能量下获取的。他们特别关注那些衰变成两个标准模型夸克（b和s）的顶夸克对，这将导致最终状态中出现四个夸克。为了在大量背景事件中区分信号，他们应用了b标记技术，这是一种识别源自b夸克的喷流的方法，以及基于大半径喷流的质量和子结构的分析策略，以提高对低质量顶夸克的敏感性。 尽管进行了这种复杂的分析，但结果并未发现任何显著的信号，即没有证据表明存在违反R奇偶性的顶夸克衰变。这意味着在100 GeV到315 GeV的质量范围内，可以排除顶夸克衰变至b s \overline{b} \overline{s} 的可能性，这个结论是基于95%的置信水平得出的。 这项研究的关键词包括“强子-强子散射（实验）”，暗示了这是粒子物理实验领域的一个重要成果。它发表在JHEP期刊的2016年6月刊，由Springer出版，并在arXiv平台上也有预印本。这项工作不仅加深了我们对顶夸克行为的理解，还对探索可能存在的超对称性和R奇偶性违反现象提供了限制。