电子-正电子希格斯工厂中的一一对应重建

我们提出了电子-正电子希格斯工厂中的一一对应重建方法。对于每个可见粒子，一一对应旨在将相关的探测器击中仅与一个重建粒子相关联，并准确识别其种类。为实现这一目标，我们开发了一种新型探测器概念，具备五维量能测量功能，可为每个击中提供空间、能量和时间测量，以及一个结合最先进的粒子流和人工智能算法的重建框架。在希格斯衰变到双喷流的基准过程中，超过90%的可见能量可以成功映射到良好重建的粒子，这些粒子不仅保持一一对应关系，还与正确的簇和轨道组合相关联，将强子衰变希格斯玻色子的不变质量分辨率提高了25%。对这些良好重建的粒子进行同时识别，我们观察到带电粒子（$e^{\pm}$, $\mu^{\pm}$, $\pi^{\pm}$, $K^{\pm}$, $p/\bar{p}$）和光子（$\gamma$）的效率为97%至接近100%，中性强子（$K_L^0$, $n$, $\bar{n}$）的效率为75%至80%。对于希格斯不可见衰变和奇异衰变的物理测量，以及探测新物理的黄金通道，一一对应可以将发现能力提升10%至两倍。这项研究证明了电子-正电子希格斯工厂中一一对应重建的必要性和可行性。