Searching for long-lived particles beyond the Standard Model at the Large Hadron Collider
Notice bibliographique
Résumé
Particles beyond the Standard Model (SM) can generically have lifetimes that are long compared to SM particles at the weak scale. When produced at experiments such as the Large Hadron Collider (LHC) at CERN, these long-lived particles (LLPs) can decay far from the interaction vertex of the primary proton-proton collision. Such LLP signatures are distinct from those of promptly decaying particles that are targeted by the majority of searches for new physics at the LHC, often requiring customized techniques to identify, for example, significantly displaced decay vertices, tracks with atypical properties, and short track segments. Given their non-standard nature, a comprehensive overview of LLP signatures at the LHC is beneficial to ensure that possible avenues of the discovery of new physics are not overlooked. Here we report on the joint work of a community of theorists and experimentalists with the ATLAS, CMS, and LHCb experiments --- as well as those working on dedicated experiments such as MoEDAL, milliQan, MATHUSLA, CODEX-b, and FASER --- to survey the current state of LLP searches at the LHC, and to chart a path for the development of LLP searches into the future, both in the upcoming Run 3 and at the High-Luminosity LHC. The work is organized around the current and future potential capabilities of LHC experiments to generally discover new LLPs, and takes a signature-based approach to surveying classes of models that give rise to LLPs rather than emphasizing any particular theory motivation. We develop a set of simplified models; assess the coverage of current searches; document known, often unexpected backgrounds; explore the capabilities of proposed detector upgrades; provide recommendations for the presentation of search results; and look towards the newest frontiers, namely high-multiplicity "dark showers", highlighting opportunities for expanding the LHC reach for these signals.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,003 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».