LHC上的希格斯粒子赝品

在LHC的多种搜索通道中都有可能发现希格斯粒子。然而，任何假定的希格斯玻色子的真实身份起初仍将是不明确的，直到人们通过实验排除了其他可能的量子数和耦合赋值。我们量化了在LHC发现时刻或接近发现时刻，将标准模型希格斯玻色子与“赝品”区分开来的程度。我们专注于完全可重建的“黄金”衰变模式，即衰变到一对Z玻色子并产生四轻子末态，模拟了经sPlot加权的信号和本底事件样本。同时考虑在壳和离壳Z玻色子，我们展示了如何利用事件中的完整衰变信息，包括五个相关角度变量的分布和关联。我们证明了任何LHC探测器的有限相空间接收度如何塑造衰变分布，这是以往研究中被忽略的一个特征。我们使用似然比来区分标准模型希格斯粒子与具有其他自旋或非标准宇称、CP或形状因子的赝品。对于一个基准共振质量200 GeV/c^2，我们仅用19个事件就实现了3 sigma的中位期望区分显著性，而对于145 GeV/c^2共振的离壳衰变，区分效果甚至更好。