$2m_Z$阈值以上极化与非极化离壳$H^\ast\to ZZ\rightarrow 4\ell$衰变

本文分析了在最一般的$H^*ZZ$顶点函数情形下，非极化和极化$Z$规范玻色子的离壳$H^\ast\rightarrow ZZ \rightarrow \overline{\ell}_1\ell_1\overline{\ell}_2\ell_2$衰变宽度，该顶点函数由两个$CP$偶（$\hat b_Z$和$\hat c_Z$）和一个$CP$奇（$\tilde b_Z$）反常耦合给出。还包括了直至单圈水平的$H^*ZZ$耦合的标准模型（SM）贡献。给出了非极化和极化$H^\ast\rightarrow ZZ \rightarrow \overline{\ell}_1\ell_1\overline{\ell}_2\ell_2$平方振幅和四体相空间的显式解析结果，由此可直接获得若干可观测量。就数值分析而言，通过\texttt{MadGraph5\_aMC@NLO}进行了交叉验证，其中我们的模型是在 FeynRules 的辅助下实现的。随后，我们考虑了对反常复数$H^*ZZ$耦合最严格的界限，并通过极化$H^\ast\rightarrow ZZ \rightarrow \overline{\ell}_1\ell_1\overline{\ell}_2\ell_2$衰变宽度以及左右不对称性和前后不对称性分析了$Z$规范玻色子极化的影响，发现这些量对新物理效应敏感。特别关注了反常$H^*ZZ$耦合的吸收部分的影响，这部分在迄今为止的 LHC 分析中很大程度上被忽视了。研究发现，所研究的可观测量，特别是左右不对称性，有助于寻找$H^*ZZ$耦合中的$CP$破坏效应并对吸收部分设定界限。为完整起见，我们也分析了非极化$Z$规范玻色子的情形。