自旋为零的共振态衰变到 $\gamma \gamma$ 与 $t\bar{t}$ 中的干涉效应

我们考虑在 13 TeV 的 LHC 对撞中通过胶子融合产生、以及一个或两个假定新共振态 $\Phi$（此处假定为标量和/或赝标量粒子）衰变到 $\gamma \gamma$ 与 $t {\bar t}$ 末态过程中的干涉效应。尽管我们的方法是通用的，但在数值分析中我们以假定的 $750$ GeV 态为例，该态在初始 LHC $13$ TeV 数据中观测到轻微超出。我们重访了重费米子圈诱导的 $gg \to \Phi \to \gamma \gamma$ 信号与连续 $gg\to \gamma\gamma$ QCD 背景之间干涉的先前计算，此类干涉会改变产生率并修正线形与表观质量。我们发现在大 $\Phi$ 宽度下有利情形有约 $20$% 的适度增强。在双希格斯双重态模型中，干涉对表观标量-赝标量质量差的影响也同样温和。探索性研究表明在 $gg \to \Phi \to Z \gamma$ 道中也可预期类似效应。在此及具有大 $\Phi$ 总宽的其他模型中，主导的 $\Phi$ 衰变预期为进入 $t \bar t$ 末态。因此我们亦研究了 $gg\to \Phi \to t\bar t$ 信号与 $gg\to t \bar t$ 连续 QCD 背景的干涉效应，并表明当 $gg\to \Phi$ 圈中仅存在标准费米子时，干涉为相消的，导致 $t \bar t$ 质量分布中出现凹陷。纳入额外的类矢量夸克则导致不同图景，因为可能出现先峰后谷。我们利用 ATLAS 与 CMS 数据中此类效应的缺失来约束 $\Phi$ 态产生与衰变的模型。