黄金通道中的奇异 Higgs 衰变

Higgs 玻色子可能具有标准模型未预测的衰变通道。我们讨论了利用 4-轻子末态在 LHC 上探测奇异 Higgs 衰变的前景。我们研究了两种具体情景，即在 4-轻子 Higgs 衰变的中间态中出现新粒子。在一种情景中，Higgs 衰变为 Z 玻色子和一种新的规范玻色子，即所谓的隐藏光子 (hidden photon)。在另一种情景中，Higgs 衰变为电子或缪子以及一种新的矢量型费米子。我们认为，即将到来的 LHC 运行将能够探索这些模型中当前精度约束所允许的新参数空间。利用矩阵元方法，我们使用 4-轻子末态微分分布中包含的全部信息来提取奇异衰变的信号。我们发现，在某些情况下，即使对总 4-轻子 Higgs 产额的修正仅为百分之一量级，LHC 也能对新物理敏感。特别是对于质量在 15 至 65 GeV 之间的隐藏光子的最简单实现，可以在 LHC run-II 中探索新的参数空间。