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LHC 及更高能上的电弱对称性恢复:$Vh$ 通道

高能物理 - 唯象学 2021-03-31 v2

摘要

LHC 正在电弱(EW)对称性破缺的标度上探索电弱物理。随着 LHC 和新的高能对撞机将我们对标准模型的理解推向更高能量,不仅有可能探测电弱对称性的破缺,也有可能探测其恢复。我们提议通过戈德斯通玻色子等价定理的收敛在双电弱玻色子产生中观测电弱恢复。该收敛最易于在矢量玻色子加希格斯产生 VhVh 中测量,其由纵向极化主导。我们通过仔细取希格斯真空期望值(vev)为零的极限来定义电弱恢复。然后通过标准模型中 VhVh 产生与零 vev 理论中戈德斯通玻色子加希格斯产生的 pThp_T^h 分布之比来测量电弱恢复,其中 pThp_T^h 为希格斯横向动量。随着电弱对称性恢复,该比值在高能处收敛于 1。我们提出一种从对撞机数据提取该比值的方法。通过完整的信号和背景分析,我们证明 14 TeV HL-LHC 能以 40% 精度确认该比值收敛于 1,而在 27 TeV HE-LHC 精度将为 6%。我们还研究统计检验以量化高能处的收敛。我们的分析提供了如何压力测试戈德斯通玻色子等价定理及我们对自发破缺对称性的理解的路线图,此外也确认了电弱对称性的恢复。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.00774,
  title  = {Electroweak Restoration at the LHC and Beyond: The $Vh$ Channel},
  author = {Li Huang and Samuel D. Lane and Ian M. Lewis and Zhen Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.00774},
  year   = {2021}
}

备注

References updated, discussion clarified. Version accepted by PRD. 36 pages, 6 figures