泛额外维度中的双光子希格斯信号强度

在带有泛额外维度（UED）的标准模型（SM）框架下，我们研究了LHC上$pp$碰撞中$gg \to H \to \gamma \gamma$反应的信号强度。研究了任意数量$n$的UED对$gg\to H$与$H\to \gamma \gamma$两个子过程的影响。Kaluza-Klein激发对这些子过程的一圈（1-loop）贡献正比于可能发散的离散和与连续和。通过采用维度正则化，表明离散正则化和可自然表示为多维Epstein函数，且若存在发散，则通过这些函数的极点显现。研究发现连续和收敛，而离散和发散，除$n=1$情形外，此时一维Epstein函数收敛。我们认为，对于$n\geq 2$，离散和产生的发散是真正的紫外（UV）发散，因为它们对应于紧致流形中的短距离效应。随后，通过引入正则维数大于四的相互作用以产生所需的抵消项，对振幅进行现代意义上的重正化，这些抵消项使用类$\overline{\rm MS}$重正化方案确定。我们发现$gg\to H$子过程对紧致流形的尺寸和维度都相当敏感，但SM对$H\to \gamma \gamma$子过程的预言几乎不变。在$n=1$情形下，发现紧致化尺度$R^{-1}\geq 1.5$ TeV的实验约束使我们能重现信号强度$1.01\leq \mu^{(1)}_{\gamma \gamma}\leq 1.2$的实验极限。在$n\geq 2$情形下，发现$\mu^{(n)}_{\gamma \gamma}$的实验极限导致紧致化尺度的更强下界，对$n=2, 4, 6, 8, 10$分别给出$R^{-1}\geq 1.55, 2.45, 3.57, 5.10, 7.25$ TeV。