《Physics Letter B》刊登数理学院理论物理团队Waqas博士最新研究成果

发布时间:2021-06-11 发布者: 编辑:向文容 浏览次数:

近期,《Physics Letter B》在线发表了数理院理论物理团队Waqas Ahmed博士的最新研究成果。论文题目为“Probing the supersymmetric grand unified theories at the future proton-proton colliders and Hyper-Kamiokande experiment”(《在未来质子-质子对撞机和Hyper-Kamiokande实验上探测超对称大统一理论》)。我校为该工作的第一署名单位,Waqas Ahmed博士为第一作者兼通讯作者。合作者包括中国科学院理论物理研究所李田军研究员、巴基斯坦乌尔都联邦艺术科学和技术大学物理系Shabbar Raza教授和毕业于清华大学现代物理研究所的博士生许方舟。

继大型强子对撞机的零结果之后,通过未来对撞机寻找新物理是一个耗资巨大的工程。中国和其他许多国家都计划建造未来对撞机,并计划在未来20年内开始运行。在对撞机上投资大量资金就会产生疑问:建造如此昂贵的对撞机的动机和主要目标是什么?

在学术界较为认同的是粒子物理标准模型在电弱能标能够很好地描述自然界。实验上,标准模型的绝大多数预测都已经被成功观测到了,其中包括最像标准模型的自旋为0的Higgs玻色子。现有的大量工作均已揭示发现的Higgs玻色子是标准模型的Higgs玻色子还是另外的新粒子。除此之外,有充足的理论和实验的证据使人们相信存在超出标准模型的新物理。在这篇文章中,Waqas Ahmed博士和他的合作者们给出了一个充分的理由来解释为什么需要未来对撞机以及如何利用它来探索新物理。基于此,Waqas Ahmed博士研究了一些基准模型来解释如何在未来对撞机上探测新物理。

众所周知,超对称标准模型已经实现了规范耦合常数统一,Waqas Ahmed博士的最新研究成果展示了超对称大统一理论可以在未来质子-质子对撞机和Hyper Kamiokande实验上被探测到。对大统一理论来说,在大统一能标,可以在Hyper- Kamiokande实验中通过重的规范玻色子交换来探测六维算符诱导的质子衰变。并且,在大统一能标,作者首次研究了gauginosfermion质量的上限。团队研究发现,具有反常和规范中介超对称破缺的大统一理论完全在未来100TeV的质子-质子对撞机(如FCC hh和SPPC)的可探测范围内,具有引力中介超对称破缺的大统一理论可以在未来160TeV的质子-质子对撞机探测到。特别地,该研究为未来质子-质子对撞和Hyper-Kamiokande实验提供了具体的科学目标。

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通讯员 Waqas 李慧