在未来线性 $e^+e^-$ 对撞机上测量 Higgs 玻色子衰变为双光子的分支比

我们研究了在未来 TESLA 线性 $e^+e^-$ 对撞机上，在假定积分亮度为 1 ab$^{-1}$、质心能量为 350 GeV 和 500 GeV 的情况下，测量质量为 120 GeV 的类 Standard Model Higgs 玻色子衰变为双光子分支比的前景。Higgs 玻色子通过 Higgsstrahlung 过程 $e^+e^- \to ZH$（其中 $Z \to q\bar{q}$ 或 $\nu\bar{\nu}$）或 WW fusion 反应 $e^+e^- \to \nu_e \bar{\nu_e} H$ 伴随一个费米子对产生。在 $\sqrt{s}=500$ GeV 的未极化 $e^+e^-$ 碰撞中，BF($H \to \gamma\gamma$) 的相对不确定度可达约 16%，而对于 $\sqrt{s}=350$ GeV，预期精度略低。通过适当的初态极化，$\Delta$BF($H \to \gamma\gamma$)/BF($H \to \gamma\gamma$) 可以改善至 10%。如果将此测量与预期的 Higgs 总宽度误差结合，Higgs 玻色子衰变为双光子的偏宽度达到 10% 的精度似乎是可行的。