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TeV $e^+e^-$ 对撞机上双希格斯产生与有效场论:对 BSM 希格斯耦合的灵敏度

高能物理 - 唯象学 2023-01-04 v1

摘要

本工作中,我们在有效场论(EFTs)描述超出标准模型的希格斯物理的框架下,研究两个规划中的 TeV 能区正负电子对撞机 CLIC 与 ILC 上的双希格斯玻色子产生。我们首先关注希格斯有效场论(HEFT)的情形,随后与标准模型有效场论(SMEFT)的情形进行比较。两种 EFT 中双希格斯产生的预言首先针对参与我们关注的总过程的最相关子过程给出,即 e+eHHννˉe^+e^- \to HH \nu \bar \nu,也就是两个规范玻色子的散射 WWHHWW \to HH,亦称 WWWW 融合。两种 EFT 下截面 σ(WXWYHH) \sigma(W_X W_Y\to HH) 作为子过程能量的函数,针对所有纵向与横向模式 XY=LL,TT,LT,TLXY=LL, TT,LT,TL 的极化通道,以及两种情形下最相关的有效算符,进行了详尽分析。我们将证明,在 HEFT 情形下,总截面可完全由 LLLL 贡献理解,而后者在这些 TeV 能量下主要由两个 HEFT 系数主导。通过在子过程散射振幅层面匹配两种 EFT,我们能够找到 HEFT 与 SMEFT 中主导系数的对应关系。在本工作最后部分,我们探讨 CLIC(3 TeV,5 ab1^{-1})与 ILC(1 TeV,8 ab1^{-1})对这两个最相关 HEFT 系数的灵敏度。进而,通过研究这两个 e+ee^+e^- 对撞机上末态 bbˉbbˉννˉb \bar b b \bar b \nu \bar \nu(产生具 4 个底夸克喷注与丢失能量的特征信号)的预言率,我们将给出这两个参数的可及区域之结论。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.05452,
  title  = {Double Higgs production at TeV $e^+e^-$ colliders with Effective Field Theories: sensitivity to BSM Higgs couplings},
  author = {D. Domenech and M. J. Herrero and R. A. Morales and M. Ramos},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.05452},
  year   = {2023}
}

备注

29 pages with 16 figures