뮤온 충돌기에서 스칼라 렙토쿼크 탐색

스칼라 렙토쿼크(sLQ)는 표준모형을 확장하는 다양한 이론에서 등장하며, 쿼크-렙톤 상호작용의 자연스러운 연결고리를 제공합니다. 본 연구에서는 제안된 뮤온 충돌기에서 가벼운 쿼크 및 오른손잡이 중성미자와 결합하는 sLQ 이중항 $\widetilde{R}_2(\mathbf{3},\mathbf{2},1/6)$의 발견 잠재력을 탐구했습니다. 저희는 $t$-채널 sLQ 교환으로 인한 간접적 탐색과 sLQ의 쌍 및 단일 생성 활용한 직접 탐색을 모두 분석했으며, 운동학적 문턱값과 붕괴 토폴로지의 상호작용을 통합적으로 고려했습니다. 간접 탐색은 넓은 질량 범위에서 sLQ-쿼크-뮤온 결합에 대해 매우 강력한 민감도를 제공함을 확인했습니다. $\\mathcal{O}(1)$ 미만의 유카와 결합을 가정할 때, $\sqrt{s}=5$ (10) TeV 중심 질량 에너지에서 $\\mathcal{L}=3$ (10) $\\mathrm{ab}^{-1}$ 통합 광도로 sLQ 질량 약 4.0 TeV (7.0 TeV)까지 $5\\sigma$ 민감도를 달성했습니다. 직접 생성 채널은 상보적인 도달 범위를 제공하며, 쌍 생성은 문턱값 이하에서 지배적이고, 단일 생성은 다중-TeV 영역까지 질량 도달 범위를 확장합니다. $\\mathcal{O}(1)$ 유카와 결합의 경우, 단일 생성 채널은 $\sqrt{s}=5$ TeV (10 TeV)에서 sLQ 질량 3.0 TeV (6.0 TeV)까지 탐색할 수 있음을 보였습니다. 이러한 채널들은 HL-LHC의 예상 능력을 훨씬 뛰어넘는 매개변수 공간을 통합적으로 탐색할 수 있게 하며, 기존의 전하 렙톤 신호가 미미한 영역까지 포함합니다.