希格斯玻色子衰变中的轻子味规异: 在高亮度LHC的探测潜力

我们探讨了在质子-质子碰撞中寻找轻子味规异希格斯玻色子衰变 $h \to \ell_i \ell_j$ ($\ell_i \neq \ell_j$; $\ell = e, \mu, \tau$) 的发现潜力。该分析采用弗罗格顿-尼尔森框架进行, 该框架为此类过程提供了充分动机的理论机制。通过对可观测参数空间进行系统性扫描, 我们识别出可在高亮度LHC (HL-LHC) 观测到显著信号的区域。对于积分亮度 $\mathcal{L}_{\rm int} \gtrsim 1000~\text{fb}^{-1}$, 预计通道 $h \to e\mu$ 和 $h \to \tau\mu$ (其中 $\tau^{\pm} \to \pi^{\pm} \nu_{\tau}$) 可达到 $5\sigma$ 发现阈值, 而 $h \to \tau e$ 即使在 $3000~\text{fb}^{-1}$ 也难以观测。我们的结果凸显了HL-LHC探寻通过稀有希格斯衰变研究新物理的独特能力。