在 $e^-p$ 对撞机上测量 $h\tau{\bar\tau}$ 耦合的 $CP$ 性质

提出的未来 $e^- p$ 对撞机提供足够能量，通过带电流和中性流模式下的 $W^\pm$ 和 $Z$ 玻色子融合分别产生标准模型希格斯玻色子（$h$）并测量其性质。我们借此机会研究通过 $h \to \tau^+ \tau^-$ 测量 $h$ 的 $CP$ 性质的前景，其中 $\tau^-\,\left(\tau^+\right)$ 衰变为带电荷π介子 $\pi^-\,\left(\pi^+\right)$ 和中性π介子 $\pi^0$ 并伴随中微子（反中微子）。本文提出并研究了一个有趣的 $CP$ 敏感角可观测量 $\alpha_{\rm CP}$，即 $\pi^+\pi^-$ 质心系中两个 $\tau$ 轻子衰变平面之间的夹角。对于固定的 150 GeV 电子能量以及 7（50）TeV 质子能量，在 1~ab$^{-1}$ 积分亮度下，对 $-$80\% 极化电子，可在 95\% 置信水平将 $CP$ 相角测量至约 $25^\circ$（$14^\circ$）。