自然性与轻希格斯子：为何 ILC 是发现超对称的正确机器

辐射驱动的自然超对称是一个在理论和实验上均有充分动机的框架，其核心是预言存在四个质量约 100-200 GeV（离 $m_Z$ 不太远）的轻的、近乎质量简并的希格斯子。希格斯子之间的微小质量分裂（通常为 4-20 GeV）导致较重希格斯子衰变产生的可见能量极少。鉴于其他 SUSY 粒子相当重，这使得在强子对撞机上的探测具有挑战性。另一方面，质心能量 $\sqrt{s}>2m_{higgsino}$ 的正负电子对撞机的洁净环境将能够对这类必需的希格斯子进行决定性搜寻，从而发现或排除自然超对称。我们提出了一项基于 Geant4 对国际大型探测器（ILD）概念模拟的详细模拟研究，用于在目前考虑于日本建设的拟建国际直线对撞机（ILC）上、在 $\sqrt{s}$ = 500 GeV 处对希格斯子质量和产生截面进行精确测量。该研究基于国际大型探测器概念的 Geant4 模拟。我们考察了几个刚超出 HL-LHC 可达范围的基准点，其中有四个轻希格斯子可直接被 ILC 触及，且最轻超对称粒子与较重态之间的质量差约为 4 至 20 GeV。可以表明，它们的质量和产生截面可被精确测量到约 1% 或更好的精度。这些精确测量允许提取潜在的弱标度超对称参数，并给出较重超对称态质量的预言。这为未来的高能对撞机提供了动机。此外，还可推导暗物质属性。将测量到的规范微子质量演化到高能标应允许检验规范微子质量统一的假设。