LHC Run II与高能下的天然SUSY新边界:光Higgsinos与精细调整

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本文主要探讨了在LHC Run II(大型强子对撞机第二阶段)及其后续升级中的最新研究成果,针对具有光希格斯ino、停止(stop)和 gluino 的天然超对称(Natural Supersymmetry, SUSY)模型进行了细致且全面的重新解读。分析了基于大约15 femtobarn-1(fb-1)的13 TeV ATLAS和CMS实验数据的搜索结果,这些数据对简化模型的参数空间施加了严格的限制。 研究特别关注了光希格斯ino主导的SUSY模型,如轻型MSSM(Minimal Supersymmetric Standard Model,最小超对称标准模型)中的R-parity守恒和风味对称的sfermions(超味变体粒子)。当前的实验数据表明,如果超对称理论需要保持电弱标度的10%精细调整(即理论预言与观测值之间的偏差),那么这种“最香草”版本的MSSM已经被排除。然而,模型中存在一些解耦现象,例如非味变种(decoupled valence squarks)或者缺失能量减少的情况,这些模型仍然有可能实现自然性,即无需过度调整参数来解释观测。 尽管如此,文中指出,为了保持自然性,调解尺度(mediation scale)必须非常低,低于100 TeV。这意味着超对称粒子的存在可能与较低的能量层次相关联。随着高亮度LHC时代的到来,预计粒子质量的限制将进一步提升大约1 TeV,这将对天然SUSY模型的进一步发展提出更高的要求。 作者Matthew Buckley、David Feld、Sebastian Macaluso、Angelo Monteux和David Shih来自美国罗格斯大学物理与天文学系的非线性高能物理中心(NHETC),他们在文中不仅阐述了现有数据的分析方法,还对未来的研究方向提出了思考,包括如何在更严格的实验条件下探索天然SUSY的可能性,以及如何设计更精细的模型来应对未来的实验挑战。 这篇文章对于理解LHC Run II的实验结果在限制超对称理论中的作用以及其对自然性原理的影响具有重要意义,为未来超对称物理学的研究提供了有价值的线索。