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未来正负电子对撞机上与暗 Z 玻色子伴随的希格斯产生

高能物理 - 唯象学 2021-12-10 v1

摘要

近年来出现了许多新建正负电子对撞机的方案,如环形正负电子对撞机(CEPC)、国际直线对撞机(ILC)以及电子-正电子模式的未来环形对撞机(FCC-ee)。这些对撞机的主要动机在于希格斯玻色子的精确测量与新的电弱态搜寻。因此,许多研究聚焦于 hZh\,Z 阈值以上的能量。然而,也有提案让这些对撞机运行于较低的 WWWW 阈值与 ZZ 极点能量。本文提出一种在低能下可触及的希格斯物理新搜寻:e+ehZde^+e^-\rightarrow h\,Z_d,其中 ZdZ_d 为如暗光子或暗 Z 的新轻规范玻色子。此类搜寻可在 WWWW 阈值、即低于 hZh\,Z 阈值的能量下进行,从而可认真搜寻奇异希格斯衰变。此外,由于未来正负电子对撞机极佳的角与能量分辨率,这些搜寻将对低于 1 GeV 的 ZdZ_d 质量敏感,低于当前 LHC 直接搜寻的下限。我们将展示在 s=160\sqrt{s}=160 GeV 与 10 ab1^{-1} 下,对 e+ehZde^+e^-\rightarrow h\,Z_d 的搜寻对 hZZdh-Z-Z_d 耦合 δ8×103\delta\sim 8\times 10^{-3} 与截面 12\sim 1-2 ab(ZdZ_d 质量低于 1 GeV)敏感。在 s=240\sqrt{s}=240 GeV 与 5 ab1^{-1} 下结果类似。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.13404,
  title  = {Higgs Production in Association with a Dark-Z at Future Electron Positron Colliders},
  author = {Pierce Giffin and Ian M. Lewis and Ya-Juan Zheng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.13404},
  year   = {2021}
}

备注

19 pages, 4 figures, 3 tables