【摘 要】
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粒子物理学是一门专门研究组成物质的基本粒子,以及它们之间的相互作用的前沿学科。粒子物理学的标准模型（SM）被认为是最完美的理论之一,迄今为止,已经接受了大量的实验检验。然而,它仍然存在一些无法解释的问题（如理论自身存在规范等级问题,无法提供暗物质候选者等）。为此,理论家们提出了一些超出SM的理论来探索新物理。规范等级问题来自于SM中顶夸克、W±、Z玻色子和希格斯自能对希格斯粒子质量带来的单圈二次发
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粒子物理学是一门专门研究组成物质的基本粒子,以及它们之间的相互作用的前沿学科。粒子物理学的标准模型（SM）被认为是最完美的理论之一,迄今为止,已经接受了大量的实验检验。然而,它仍然存在一些无法解释的问题（如理论自身存在规范等级问题,无法提供暗物质候选者等）。为此,理论家们提出了一些超出SM的理论来探索新物理。规范等级问题来自于SM中顶夸克、W±、Z玻色子和希格斯自能对希格斯粒子质量带来的单圈二次发散。在本文中,我们研究的是SU（2）L单态类矢量顶夸克伴子（T）,它主要用来抵消SM中顶夸克对希格斯质量带来的单圈二次发散。T夸克与SM中顶夸克具有相同的电荷和颜色,它的左右手分量在SM电弱对称群下具有相同的变换性质。为了使模型尽可能独立,我们使用的是简化模型,该模型中只有两个自由参数,即:表示T夸克与SM夸克相关的耦合系数g*和T夸克质量mT。在单态类矢量夸克（VLQ）模型中,我们基于T→tZ衰变道,探究在不同质心能量的强子对撞机上T夸克的发现潜能。我们对信号和背景进行了详细的探测器模拟,展示了在95%置信水平下,这些强子对撞机对单态T夸克的排除能力。结果发现:（1）在大型强子对撞机（14TeV）上,积分亮度为L=3000fb-1时,对g*排除的区域为:g*∈[0.085,0.50],关联的质量排除区域为:mT∈[1000 GeV,1840 GeV];（2）在高能量大型强子对撞机（27TeV）上,积分亮度为L=15ab-1时,对g*排除区域为:g*∈[0.035,0.50],关联的质量排除区域为:mT∈[1000 GeV,2610 GeV];（3）在未来环形强子对撞机（100TeV）上,积分亮度为L=30ab-1时,对g*排除区域为:g*∈[0.005,0.50];关联的质量排除区域为:mT∈[1000 GeV,4270 GeV]。从结果中,可以得出随着质心能量的增加,对撞机对T夸克的排除能力明显增强。此外,如果考虑窄宽度近似的限制,我们发现以上排除区域将减小。
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