Dilaton 约束与 LHC 前景

利用最初 1-2 fb$^{-1}$ 的 LHC 数据进行的标准模型 Higgs 搜索，可用于对 Higgs 以外的新标量粒子施加有趣的约束。我们研究了这样一种场景，其中电弱对称性通过强耦合共形动力学破缺。该场景包含一个中性标量 dilaton——与自发破缺的标度不变性相关的 Goldstone 玻色子——其质量低于共形对称性破缺尺度，且与标准模型粒子的耦合类似于（但不完全相同于）标准模型 Higgs 玻色子的耦合。我们将 LEP 和 LHC 的 Higgs 极限转化为对 dilaton 质量和共形破缺尺度的约束。对于 145 至 600 GeV 之间的 dilaton 质量，共形破缺尺度 $f$ 被约束在 1 TeV 以上，而对于低于 110 GeV 的 dilaton 质量，$f$ 可以低至 400 GeV。我们还表明：(i) 质量低于 110 GeV 且符合 LEP 约束的 dilaton $\chi$ 可以在 $gg \to \chi \to \gamma\gamma$ 中出现，其产生率最高可达相应标准模型 Higgs 产生率的约 10 倍；(ii) 质量为几百 GeV 的 dilaton 的宽度比相应的标准模型 Higgs 窄得多，从而提高了 $\chi \to ZZ \to 4l$ 通道的搜索灵敏度。