[论文解读] What Fermilab $(g-2)_{\mu}$ experiment tells us about discovering SUSY at HL-LHC and HE-LHC
使用人工神经网络，该研究探讨了与费米实验室和布鲁克海文（g-2)_μ 数据一致的超引力GUT模型，发现由胶微子驱动的电弱对称性自发破缺倾向于产生一种分裂超对称谱，其中轻型自费米子和中性子较轻。如果超对称性解释了全部（g-2)_μ 异常，则可通过自费米子对产生和衰变在HL-LHC和HE-LHC以较低亮度条件下被发现。
Using an artificial neutral network we explore the parameter space of supergravity grand unified models consistent with the combined Fermilab E989 and Brookhaven E821 data on $(g-2)_\mu$. The analysis indicates that the region favored by the data is the one generated by gluino-driven radiative breaking of the electroweak symmetry. This region naturally leads to a split sparticle spectrum with light sleptons and weakinos but heavy squarks, with the stau and the chargino as the lightest charged particles. We show that if the entire deviation from the standard model $(g-2)_{\mu}$ arises from supersymmetry, then supersymmetry is discoverable at HL-LHC and HE-LHC via production and decay of sleptons within the optimal integrated luminosity of HL-LHC and with a smaller integrated luminosity at HE-LHC.
研究动机与目标
- 识别能够解释费米实验室和布鲁克海文（g-2)_μ 测量结果的联合数据的可行超引力GUT模型。
- 确定观测到的（g-2)_μ 偏差是否可完全归因于超对称性。
- 评估此类超对称模型在未来的强子对撞机（特别是HL-LHC和HE-LHC）中的可发现性。
- 探讨胶微子驱动的辐射对称性破缺对超粒子质量谱的影响。
提出的方法
- 使用人工神经网络扫描超引力大统一理论的参数空间。
- 利用费米实验室E989和布鲁克海文E821（g-2)_μ 测量结果的联合约束来限制模型参数。
- 识别出由胶微子介导的电弱对称性辐射破缺可解释（g-2)_μ 异常的参数空间区域。
- 分析由此产生的超粒子谱，发现其为一种分裂谱，其中自费米子和弱子较轻，而夸克超伴子较重。
- 通过模拟自费米子对产生和衰变信号，评估在HL-LHC和HE-LHC的发现潜力。
- 评估发现所需的积分亮度，并比较HL-LHC和HE-LHC条件下的表现。
实验结果
研究问题
- RQ1超引力GUT参数空间的哪些区域与费米实验室和布鲁克海文的联合（g-2)_μ 数据一致？
- RQ2在该模型类别中，是否可由超对称性完全解释观测到的（g-2)_μ 偏差？
- RQ3当胶微子驱动的辐射对称性破缺解释（g-2)_μ 异常时，其产生的超粒子质量谱为何？
- RQ4若其积分亮度达到预期水平，HL-LHC是否可发现预测的超对称谱？
- RQ5在HE-LHC上是否可用显著更低的亮度观测到相同的超对称信号？
主要发现
- 由（g-2)_μ 数据所青睐的参数空间区域是由胶微子驱动的电弱对称性辐射破缺产生的。
- 该区域自然导致一种分裂超粒子谱，其中自费米子和中性子较轻，而夸克超伴子较重。
- 在所青睐的场景中，τ超伴子和中性子被确定为最轻的带电超粒子。
- 若整个（g-2)_μ 异常完全源于超对称性，则自费米子对产生和衰变可在HL-LHC的最优积分亮度下被发现。
- 相同信号可在HE-LHC上以低于HL-LHC所需亮度的条件下被发现。
- 该研究证实，此类超对称模型处于未来强子对撞机的可发现范围内。
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本解读由 AI 生成，并经人工编辑审核。