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强子对撞机上希格斯玻色子伴随双矢量玻色子的产生

高能物理 - 唯象学 2021-06-30 v2

摘要

我们考虑在强子对撞机上产生一个希格斯玻色子伴随两个电弱矢量玻色子。具体地,我们考察在 LHC (14 TeV)、HE-LHC (27 TeV) 和 FCC-hh (100 TeV) 对撞机上的 γγH\gamma\gamma HγZH\gamma ZHZZHZZHW+WHW^{+}W^{-}H 产生过程。我们的主要重点是估计胶子-胶子 (gggg) 道 (ggVVHgg \to VV^\prime H) 对 ppVVH (V,V=γ,Z,W)pp \to VV^\prime H~(V,V^\prime=\gamma,Z,W) 的贡献,并将其与夸克-夸克 (qqqq) 道相应的贡献进行比较。从技术上讲,对 ppVVHpp \to VV^\prime H 截面的领头阶 gggg 道贡献是 αs\alpha_s 中的 NNLO 修正。在所考虑的过程中,我们发现 gggg 道中 W+WHW^{+}W^{-}H 具有最大的截面。然而,gggg 道的相对贡献对于 ppZZHpp \to ZZH 产生更为重要。在 FCC-hh 上,ggZZHgg \to ZZH 的贡献可与 qqZZHqq \to ZZH 的 NLO QCD 修正相比拟。我们还计算了 WWZZ 玻色子极化时的截面。在 W+WHW^{+}W^{-}HZZHZZH 的产生中,我们发现当矢量玻色子纵向极化时,gggg 道的贡献更为显著。通过考察此类事件,可以增加 gggg 道贡献在这些过程中的比例。此外,我们在 κ\kappa 框架下研究了超出标准模型效应。我们发现 gggg 道过程 ZZHZZHWWHWWHκλ\kappa_\lambda 的依赖非常微弱,但对 κt\kappa_tκV\kappa_V 有强烈依赖。qqqq 道过程主要依赖于 κV\kappa_Vgggg 道贡献对 κV\kappa_V 的依赖强于 qqqq 道贡献。因此,聚焦于具有纵向极化 WWZZ 玻色子的事件,可以发现对 κV\kappa_V 更强的依赖,这有助于我们测量该参数。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.13168,
  title  = {Di-vector boson production in association with a Higgs boson at hadron colliders},
  author = {Pankaj Agrawal and Debashis Saha and Ambresh Shivaji},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.13168},
  year   = {2021}
}

备注

Version to appear in PRD. This version includes the results for polarized final states