在HL-LHC上观测新型光子诱导的 $H^-H^+$ 产生的展望

我们研究了在即将到来的高亮度大型强子对撞机（HL-LHC）上，$pp$ 碰撞中通过光子诱导的 $H^{-}H^{+}$ 产生带电标量玻色子对的过程。预测基于二希格斯二重态模型III型，因为它预测了衰变通道 $H^{\pm}\to \tau^{\pm}\nu_{\tau}$ 的大分支比，这是我们关注的通道。受当前 $\mathcal{BR}(t\to H^\pm b)\times \mathcal{BR}(H^\pm\to cb)$ 在 $M_{H^{\pm}}=130$ GeV 处事件过剩的启发，我们探索了 $M_{H^{\pm}}$ 在100-150 GeV之间的带电希格斯玻色子质量。根据实验约束允许的基准点，并包括5$\%$的系统不确定性，我们对于 $H^-H^+\to \tau\nu_\tau\tau\nu_\tau\to e\mu+\slashed{E}_T$ 过程，在 $M_{H^{\pm}}=100$ GeV（$100\leq M_{H^\pm} \leq 136$ GeV）且积分亮度为3000 $fb^{-1}$（$\gtrsim 1000\,fb^{-1}$）时，获得了 $5\sigma$（$3\sigma$）的“信号显著性”，这将是大型强子对撞机预见的最后阶段。