惰性希格斯二重态模型与双希格斯二重态模型中的过程 $\gamma \gamma \rightarrow \phi_i\phi_j$

本文在惰性希格斯二重态模型和双希格斯二重态模型的框架内，对高能光子-光子碰撞中的单圈诱导过程 $\gamma \gamma \rightarrow \phi_i\phi_j$（其中CP为偶的希格斯玻色子记为 $\phi_{i,j} \equiv h,~H$）进行了唯象分析。我们计算了总截面作为质心能量的函数，发现所有研究模型中考虑的过程的截面在带电希格斯玻色子对产生阈值（$\sim 2 M_{H^\pm}$）附近显著增强。此外，在模型参数空间的相关区域，我们考察了增强因子，其定义为所研究模型中 $\gamma \gamma \rightarrow \phi_i\phi_j$ 的截面与标准模型中 $\gamma \gamma \rightarrow hh$ 截面的比值。在惰性希格斯二重态模型中，我们在 $(M_{H^\pm},~\mu^2_2)$ 和 $(M_{H^\pm},~\lambda_2)$ 参数空间中研究了这些因子。在双希格斯二重态模型中，我们在由 $(M_{H^\pm},~t_{\beta})$ 定义的平面以及带电希格斯质量 $M_{H^\pm}$ 与软破缺 $Z_2$ 参数 $m_{12}^2$ 构成的空间中考察了这些因子。我们进一步详细研究了以 $c_{\beta-\alpha} > 0$ 和 $c_{\beta-\alpha} < 0$ 为特征的两种情形。这些因子在这两种情形下表现出截然不同的行为。因此，未来对撞机有可能区分这两种情形。过程 $\gamma \gamma \rightarrow hH$ 的截面对 $m_{12}^2$ 的依赖性为探测双希格斯二重态模型中的软 $Z_2$ 破缺标度提供了潜在途径。