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高能μ子对撞机上的希格斯宽度与耦合精密测量

高能物理 - 唯象学 2024-01-29 v3

摘要

希格斯数据的解释通常基于不同假设,即希格斯是否存在额外衰变模式,或任何耦合能否由理论论证限定。超越这些假设需要希格斯宽度的精密测量或耦合的绝对测量,以消除当ghVV/ghVVSM>1|g_{hVV}/g_{hVV}^{SM}|>1(其中V=W±,ZV=W^\pm, Z)时精密拟合中出现的平坦方向。本文探讨高能μ子对撞机能在不作希格斯总宽度假设的情况下多好地检验希格斯物理。特别地,我们研究LHC上使用的希格斯产生离壳方法以及希格斯不可见衰变搜寻,以考察它们在μ子对撞机上的威力。我们随后研究可存在于此类平坦方向中的模型的理论要求。结合预期的希格斯精度与其他约束,最危险的平坦方向由广义Georgi-Machacek模型描述。我们发现,通过结合直接搜寻与希格斯精度,高能μ子对撞机可在不假设SM希格斯衰变的情况下,稳健地将单希格斯精度检验至O(.1%)\mathcal{O}(.1\%)水平。此外,它还可将宽度新贡献限定在亚百分之一水平。最后,我们评述即便在此困难的希格斯精度平坦方向中,μ子对撞机也能以多种方式稳健检验或发现新物理。扩展至简单耦合修饰子/EFT之外,μ子对撞机可探索的EWSB参数空间中有大片区域是仅用标准希格斯精度可观测量所无法探测的。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.02633,
  title  = {Precision Higgs Width and Couplings with a High Energy Muon Collider},
  author = {Matthew Forslund and Patrick Meade},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.02633},
  year   = {2024}
}

备注

30 pages plus appendices, accepted for publication in JHEP