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在100 TeV强子对撞机上探测来自自然SUSY的重 Higgs 玻色子

高能物理 - 唯象学 2022-06-08 v3

摘要

具有辐射驱动自然性(RNS)的超对称模型享有较低的电弱精细调节,同时遵守LHC对胶微子和顶夸克超对称伴子的搜索限制,并允许mh125m_h\simeq 125 GeV。尽管较重的Higgs玻色子HHAA可能具有TeV尺度质量,但超对称守恒的μ\mu参数必须处于几百GeV范围内。因此,在自然超对称模型中,重Higgs玻色子到电弱微子的分支比应当很大,当运动学可达时,Higgs玻色子衰变到higgsino加gaugino将占主导。这些超对称衰变可开辟新的发现途径。我们研究了在LHC及未来100 TeV pppp对撞机上,发现衰变为轻与重 chargino 对、从而产生四孤立轻子加丢失横能信号的重中性Higgs玻色子HHAA的前景。我们发现,通过44\ell衰变模式发现重Higgs衰变到电弱微子在HL-LHC上非常困难。对于FCC-hh或SPPC,我们研究了H,AH, A \to SUSY反应以及来自标准模型的主要物理背景,并设计合适的筛选条件以在s=100\sqrt{s}=100 TeV、假设积分亮度为15 ab1ab^{-1}的FCC-hh或SPPC中提取干净信号。我们发现,虽然传统的计数分析在mA,H1.11.65m_{A,H}\sim 1.1-1.65 TeV时给出大于5σ5\sigma的信号统计显著性,但提升决策树分析允许在FCC-hh或SPPC上发现mA,H12m_{A,H}\sim 1-2 TeV的重Higgs信号。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.02232,
  title  = {Detecting Heavy Higgs Bosons from Natural SUSY at a 100 TeV Hadron Collider},
  author = {Howard Baer and Vernon Barger and Rishabh Jain and Chung Kao and Dibyashree Sengupta and Xerxes Tata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02232},
  year   = {2022}
}

备注

20 pages, 11 figures Substantial revision in version.2 includes heavy Higgs boson production from bottom quark fusion processes. Results and conclusions are considerably changed from version.1