洛伦兹破坏对希格斯介导轻子味破坏的启示

我们在两种定性不同的 Yukawa 扇区扩展中研究了希格斯玻色子 $H\to l_Al_B$ 的轻子味破坏衰变：一种是可重整化的，另一种是不可重整化的；两者均以模型无关的方式引入了洛伦兹破坏。这些扩展由类 Yukawa 矩阵表征，前者由常数洛伦兹 2-张量 $Y^{AB}_{\mu \nu}$ 表征，后者由常数洛伦兹矢量 $Y^{AB}_\mu$ 表征。研究发现，关于衰变 $l_A\to l_B\gamma$ 的实验限制严重制约了可重整化情景中的轻子味破坏希格斯信号。在此背景下，发现 $BR(H\to \mu^\pm e^\mp)$ 和 $BR(H\to \tau^\pm \mu^\mp)$ 分别不能超过 $10^{-18}$ 和 $10^{-11}$。在不可重整化情景中，希格斯或 $Z$ 规范玻色子介导的跃迁在树图阶产生，我们发现对轻子味破坏的限制较为温和。利用三体衰变 $l_A \to l_B \bar{l}_Cl_C$ 的实验限来约束矢量 $Y^{AB}_\mu$，发现衰变 $H\to \mu^\pm e^\mp$ 的分支比约为 $4\times 10^{-9}$；更重要的是，发现 $\tau^\pm \mu^\mp$ 模式的分支比为 $7\times 10^{-4}$。因此，$H \to \tau^\pm \mu^\mp$ 衰变可能处于未来测量的可达范围内。我们还研究了 $Z$ 规范玻色子的轻子味破坏衰变。在可重整化情景中，发现分支比 $BR(Z\to \mu^\pm e^\mp)<5.7\times 10^{-21}$ 和 $BR(Z\to \tau^\pm \mu^\mp)<2.0\times 10^{-12}$ 是无法探测的。在不可重整化情景中，发现 $BR(Z\to \mu^\pm e^\mp)<0.67\times 10^{-12}$ 且 $BR(Z\to \tau^\pm \mu^\mp)<1.12\times 10^{-7}$。尽管后者的分支比相对较大，但仍可能不在未来测量的范围内。