超级强子对撞机上的味改变衰变 $h\to \tau\mu$

我们研究了未来强子对撞机上希格斯玻色子的味改变衰变 $h\to \tau \mu$（其中 $\tau=\tau^-+\tau^+$，$\mu=\mu^-+\mu^+$），即：a) 高亮度大型强子对撞机，b) 高能大型强子对撞机，以及 c) 未来强子-强子环形对撞机。所采用的理论框架是 III 型双希格斯二重态模型。计算中涉及的自由模型参数通过希格斯玻色子数据、轻子味破坏过程以及缪子反常磁偶极矩进行约束；随后它们被用于分析衰变 $h\to\tau\mu$ 的分支比并评估 $gg\to h$ 产生截面。我们发现，在大型强子对撞机上，考虑其最终积分亮度 300 fb$^{-1}$，不可能宣称观测到衰变 $h\to\tau\mu$ 的证据，其信号显著性约为 $1.46\sigma$。更具前景的结果出现在高亮度大型强子对撞机，当达到 3 ab$^{-1}$ 的积分亮度和 $\tan\beta=8$ 时，预测为 4.6$\sigma$。与此同时，在高能大型强子对撞机（未来强子-强子环形对撞机）上，当积分亮度为 3 ab$^{-1}$ 且 $\tan\beta=8$（5 ab$^{-1}$ 且 $\tan\beta=4$）时，可能以约 $5.04\sigma$（$5.43\sigma$）的信号显著性宣称发现。