μ子对撞机上 2HDM 中的重 Higgs 玻色子

我们研究了在多 TeV μ子对撞机上发现双 Higgs 二重态模型（2HDMs）中非标准模型（SM）重 Higgs 玻色子的潜力，并探讨了不同类别 2HDM 之间的区分能力。我们发现，一旦超过运动学阈值，通过普适规范相互作用产生非 SM Higgs 玻色子对便是主导机制。在与重费米子对相伴的单 Higgs 玻色子产生，在 Yukawa 耦合增强的参数区域可能十分重要。对于两种信号末态，$\mu^+\mu^-$ 湮灭道均主导于矢量玻色子融合（VBF）过程，除非在质心能量较高时 VBF 过程随能量增加获得很大的对数增强。通过辐射回返在 $\mu^+\mu^-$ 湮灭中经 $s$ 道产生的单 Higgs 玻色子，对于极大 $\tan\beta$ 区域的 L 型 2HDM 也很重要，可将重 Higgs 玻色子质量的运动学可达范围延伸至对撞机能量。综合考虑非 SM Higgs 玻色子的产生与衰变，信号可在标准模型本底之上被识别。借助湮灭产生的对产生道，在组合不同末态通道时，可在高达 $\sqrt{s}/2$ 产生质量阈值的 Higgs 质量处实现 95% C.L. 排除。纳入单产生模式可进一步扩展可达范围。对于中等及较大的 $\tan\beta$ 值，不同类别的 2HDM 可被区分。