在100 TeV强子对撞机上通过多元分析测量希格斯玻色子三线性自耦合

我们在未来的 100 TeV $pp$ 对撞机上，通过衰变道 $HH \to b\bar b \gamma\gamma$ 对双希格斯产生进行多元分析，以确定三线性希格斯自耦合（THSC）$\lambda_{3H}$，其在标准模型中取值为 1。我们考虑了所有已知的背景过程。对于信号，我们采用最新的 {\tt POWHEG-BOX-V2} 事件生成器来利用用于多元数据分析工具包（TMVA）的 NLO 分布。通过针对 $\lambda_{3H}=1$ 训练的提升决策树（BDT）分析技术，与传统的计数-截断方法相比，信噪比从约 $1/10$ 大幅提高到 $1$，且在 3 ab$^{-1}$ 亮度下不含系统不确定性时显著性可达 $20.5$。此外，通过对具有优化分箱尺度的信号加背景 $M_{\gamma\gamma b b}$ 分布进行似然拟合，即使在具有 3 ab$^{-1}$ 的 100 TeV 强子对撞机早期阶段，也能以 68% 置信度将 THSC 的精度确定到 7.5%。