未来强子对撞机对leptoquark对生产敏感度:di-muon di-jets通道

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本文主要探讨了未来大型强子对撞机(LHC)的高光度(HL-LHC)和高能量(HE-LHC)模式,以及潜在的100 TeV未来圆形对撞机(FCC-hh)在探测leptoquark(LQ)对生产方面的敏感性。LQ是一种假设的粒子,它具有介于夸克和轻子之间的特性,对于解释中性点电荷B异常现象具有重要意义。研究者针对LQ的μ加射线衰变模式进行了深入分析。 作者们着重关注的是di-muon di-jets(一对μ子和一对喷射物)这个特定通道,这是LQ信号的一个可能迹象。他们利用标准模型(SM)的背景模拟以及考虑了实际的检测器效果,以评估这些未来对撞机在不同能量下对LQ的质量范围内的探测能力。他们的分析基于ATLAS Run II实验的搜索结果,这提供了基准来验证和优化他们的计算。 在研究中,发现HL-LHC对于最高1.8 TeV的LQ质量具有相当高的敏感度,这意味着它有可能在这范围内观察到LQ的存在。HE-LHC的敏感性则更为显著,可以达到4.8 TeV,显示出更高的能量对寻找这类粒子有着显著的优势。而FCC-hh作为下一代的大型对撞机,其对LQ的敏感性更是惊人,能够探测到质量高达13.5 TeV的LQ,这是现有技术的一大突破。 这项工作不仅提供了对未来粒子物理实验的预测性结果,也强调了高能物理实验在探索新物理现象中的关键作用。通过比较不同对撞机的性能,研究人员能够确定优先级和资源分配,以最大程度地提高发现新物理的可能性。此外,文章的开放获取性质意味着这一成果可以被全球的物理学家自由查阅和进一步研究,推动了科学知识的共享和进步。