LHC中通过希格斯衰变产生四重Z'的多轻子喷流

我们研究了125 GeV希格斯玻色子(h)衰变为四个新型规范玻色子(Z')的多轻子喷流事件。这种异域衰变通过$h \to \phi \phi \to Z'Z'Z'Z'$的过程实现，其中$\phi$为具有额外$U(1)$规范对称性模型中的新标量玻色子。当Z'和$\phi$的质量小于${\cal O}$(10) GeV时，来自Z'衰变的带电轻子倾向于以轻子喷流形式出现，而非孤立轻子，因为这种高度抖动的效应。进行信号和背景分析后，我们发现$h \to 4Z'$的分支比率最大受限于$10^{-6}$ ($10^{-7}$)，假设LHC集成亮度为140 fb$^{-1}$ (3000 fb$^{-1}$)。对于更轻的Z' ($< 2m_\mu$)，可使用电子轻子喷流代替μ-喷流，通过此方式获得的分支比率上限为$10^{-6}$-$10^{-5}$。这些限制可转化为诸如h与$\phi$之间混合角等模型参数的约束。我们指出，在m_{Z'}\lesssim 10 GeV的质量范围内，暗光子情形下的混合角约束比来自味道实验和希格斯衰变$h \to Z'Z'$的先前约束更为严格。