نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• صدیقه تیزچنگ ¹
• حمزه خانپور ²
• مجتبی محمدی‌نجف‌آبادی ³

¹ گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه دانشگاه اراک، اراک

² -پژوهشکدة ذرات و شتابگرها، پژوهشگاه دانش‌های بنیادی، تهران -گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر

³ گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه علم و فناوری مازندران، بهشهر

چکیده

برخورددهندۀ حلقوی آینده  (FCC-ee)، با ارائۀ محیط آزمایشگاهی تمیز،  انرژی و درخشندگی بالا، فرصتی منحصر به فرد برای مطالعۀ دقیق خواص و برهم‌کنش‌های کوارک‌ تاپ فراهم می‌کند. در این مطالعه، حساسیت بالقوۀ FCC-ee به فرایندهای انتقال جریان خنثای تغییر دهندۀ طعم (FCNC) شامل کوارک‌های بالا را با استفاده از رویکرد لاگرانژی مؤثر بررسی کرده‌ایم. به این منظور، فرایند تولید کوارک تاپ در برخورد الکترون-پوزیترون در انرژی‌های مرکز جرم 240 GeV و 365 GeV شبیه‌سازی شده و واپاشی کامل هادرونی بوزون W ناشی از واپاشی کوارک تاپ، در نظر گرفته شده است. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که با ترکیب انرژی‌های مرکز جرم مذکور و در نظر گرفتن درخشندگی‌های یکپارچۀ 5 ab^-1  و 1/5 ab^-1 می‌توان به حساسیتی FCNC  از مرتبۀ 10^-5 دست یافت. این یافته‌ها نشان‌دهندۀ پتانسیل بالای FCC-ee برای کشف و مطالعۀ دقیق فرایندهای FCNC است و می‌تواند به درک بهتر فیزیک فراتر از مدل استاندارد کمک کند.

کلیدواژه‌ها

• جریان خنثای تغییر طعم کوارک
• برخورددهندۀ لپتونی الکترون-پوزیترون
• کوارک تاپ
• فیزیک فرای مدل استاندارد

موضوعات

• فیزیک ذرات

عنوان مقاله [English]

Future lepton collider potential in the search for top quark FCNC coupling

نویسندگان [English]

• Seddigheh Tizchang ¹
• Hamzeh Khanpour ²
• Mojtaba Mohammadi Najafabadi ³

¹ Department of Physics, Faculty of Science, Arak University, Arak , Iran

² -Department of Physics, University of Science and Technology of Mazandaran, Behshahr, Iran - School of Particles and Accelerators, IPM

³ School of Particles and Accelerators, IPM

چکیده [English]

The Future Circular Collider (FCC-ee), with its clean experimental environment, high energy, and luminosity, offers a unique opportunity for the precise study of the properties and interactions of top quarks. In this study, we have investigated the potential sensitivity of the FCC-ee to flavor-changing neutral current (FCNC) processes involving top quarks using an effective Lagrangian approach. To this end, the production of top quarks in electron-positron collisions at center-of-mass energies of 240 GeV and 365 GeV has been simulated, considering the full hadronic decay of the W boson resulting from the top quark decay. The results of the analyses show that by combining these center-of-mass energies and considering integrated luminosities of 5 ab⁻¹ and 1.5 ab⁻¹, an FCNC sensitivity on the order of 10⁻⁵ can be achieved. These findings highlight the significant potential of the FCC-ee for discovering and precisely studying FCNC processes, which could contribute to a better understanding of physics beyond the Standard Model.

کلیدواژه‌ها [English]

• Future Circular Collider (FCC-ee)
• top quark
• Flavor-Changing Neutral Current (FCNC)
• physics Beyond the Standard Model (BSM)