利用希格斯伴随单顶夸克产生过程限定顶夸克汤川耦合

在发现具有类似标准模型希格斯玻色子规范性质的 125 GeV 标量玻色子后，超越标准模型（BSM）相互作用的搜寻将聚焦于更精确地研究已发现粒子的耦合性质，并阐明费米子质量与电弱真空的关系。顶夸克的巨大质量以及标准模型预言的量级为 1 的顶夸克汤川耦合是 BSM 物理的自然候选者，尽管在实验上难以限定。在本文中，我们论证了研究 $pp\to tHj$ 产生过程中的角关联为通过直接测量限定顶夸克汤川耦合 $y_t$ 提供了极佳的手段，即使我们专注于稀有的独占末态。我们进行了强子层面的分析，并表明通过采用双通道测量方法，仅利用半轻子顶夸克衰变和 $H\to \gamma \gamma$ 衰变，我们就有望在高亮度 LHC 上以 95%-99% 的置信度将 $y_t$ 限定在 $y_t\gtrsim 0.5\, y_t^{\text{SM}}$ 范围内。