在 LHC 中探测翻转双希腿双重模型的电弱相位转变

我们研究了在大 $\tan\beta$ 区间（$\tan\beta>30$）下的 CP 保守的翻转（Type-Y）双希腿双重模型（2HDM），重点关注其对电弱相位转变（EWPT）和 LHC 现象学的影响。支持强第一次 EWPT 的可行参数区域分为两种重型希腿层次结构：(A) $m_{H^\pm}\simeq m_H<m_A$ 和 (B) $m_H<m_{H^\pm} \simeq m_A$，均特征为最重的 CP 奇异希腿 $A$。场景~A 通常通过一次性转变实现，具有较低的核化温度；而场景~B 允许一次或两步转变，开启衰变 $A\to H^\pm W^\mp$，从而产生更丰富的衰变信号。在所有情况下，核化条件都得到满足，避免了虚假真空陷阱。我们评估了通过底子关联生产的 LHC 前景，产生多-$b$ 最终态：$pp\to bbH\to 4b$ 和 $pp\to bbA\to bb W^\pm H^\mp\to 4b\ell\ell\nu\nu$。$4b$ 通道提供了高统计量的发现潜力，在 13 TeV LHC 运行 300 fb$^{-1}$ 时可达信号显著性 $z\gtrsim 25$，在 14 TeV HL-LHC 运行 3 ab$^{-1}$ 时可达 $z\gtrsim 100$。级联通道虽然实验上更具挑战性，但直接探测重型希腿谱系，并可在 EWPT 场景之间进行区分。通过采用基于 BDT 的多变量分析进行优化选择，在 HL-LHC 的有利参数区域可实现显著性 $z \simeq 6.8$。这些结果表明，HL-LHC 可以实际探测负责强第一次 EWPT 的超出标准模型的希腿谱系，并为翻转 2HDM 中的底层相位转变动力学提供洞见。