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Selon les règles du modèle standard, la charge électrique est toujours un multiple de la charge de l'électron – la nature travaille en unités entières. Mais les équations permettent l'existence de particules à double charge : les bileptons. Ces « jumeaux chargés » sont devenus le gibier du collisionneur : ils se trahissent par leur désintégration en quatre leptons légers, un peu comme des jumeaux laissent des traces en double. Ce signal est pur – rien d'autre ne produit un motif aussi reconnaissable. La chasse directe est difficile : il est plus simple de tendre une embuscade aux quarks exotiques, ces cousins massifs des « briques » du proton. Ils émettent un bilepton, qui se désagrège instantanément en un quatuor de leptons. Le collisionneur actuel repère la proie si les quarks sont plus légers que 1 TeV (mille masses de proton). Après la modernisation (HL-LHC), la portée de détection augmentera : jusqu'à 2,5 TeV pour les quarks et 2 TeV pour les jumeaux eux-mêmes. Un tel succès serait une explosion scientifique : la loi de conservation du nombre leptonique – l'inviolabilité du nombre total de particules légères – serait violée. La nature permettrait à ces particules de se transformer. Et peut-être que ces particules aideraient à percer la nature de la matière noire.

Résumé original

tel que rédigé par les auteurs, en anglais arXiv:2605.15286

We study the production of pairs of doubly-charged bileptons and assess their discovery potential in light of the integrated luminosities available at the High-Luminosity LHC. The production rates are governed primarily by the bilepton mass, $$(m_Y)$$, and the mass of the exotic heavy quarks, $$(m_D)$$. We consider two complementary production channels: (i) direct bilepton pair production and (ii) bilepton production mediated through heavy-quark decays. Notably, the latter typically yields significantly enhanced cross sections and gives rise to distinctive LHC signatures, even when the bileptons are produced off-shell. The two mechanisms therefore probe complementary regions of parameter space, with direct production being predominantly sensitive to $$m_Y$$, while the heavy-quark-mediated channel depends mainly on $$m_D$$. Owing to the essentially background-free signature of four energetic leptons at the LHC, we show that Run-2 data allow a discovery only for $$m_D \lesssim 1\,\mathrm{TeV}$$, whereas the HL-LHC can achieve a $$5\sigma$$ discovery up to $$m_D \lesssim 2.5\,\mathrm{TeV}$$ (nearly independently of $$m_Y$$) and/or for $$m_Y \lesssim 2\,\mathrm{TeV}$$ (even if $$D$$ is heavy).