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赝标量顶-希格斯耦合:探索$\mathrm{CP}$奇可观测量以解决符号歧义

高能物理 - 唯象学 2016-07-27 v2 高能物理 - 实验

摘要

我们提出了一系列CP\mathrm{CP}奇可观测量,用于过程ppt(b+ν)tˉ(bˉνˉ)Hpp\to t\,\left(\rightarrow b {\ell}^+ \nu_{\ell}\right) \bar{t}\,\left(\rightarrow \bar{b} {\ell}^-{\bar{\nu}}_{\ell}\right)\,H,这些观测量线性依赖于标量(κt\kappa_t)和赝标量(κ~t\tilde{\kappa}_t)顶-希格斯耦合,因此对相关相对符号敏感。所提出的观测量基于三重积(TP)关联,我们从顶夸克与反顶夸克自旋矢量的微分截面表达式中提取这些关联。为探索其他可能性,我们逐步修改这些TP,首先组合它们,然后以轻子动量替换自旋矢量,或以tttˉ\bar{t}的可见部分替换其动量。我们为若干基准情景生成了蒙特卡洛数据集,包括标准模型(κt=1\kappa_t=1κ~t=0\tilde{\kappa}_t=0)以及两个混合CP\mathrm{CP}性质的情景(κt=1\kappa_t=1κ~t=±1\tilde{\kappa}_t=\pm 1)。假设积分亮度与高亮度大型强子对撞机(High Luminosity Large Hadron Collider)设想的一致,使用蒙特卡洛真值并仅考虑统计不确定性,我们发现最有前景的可观测量能以19σ\sim 19\sigma的有效分离分辨“CP\mathrm{CP}混合”情景。对于不需要重建tttˉ\bar{t}动量的观测量,在相同事件数下判别力可达13σ\sim 13\sigma。我们还表明,当事件数降低到与近期大型强子对撞机预期相符的值时,最有前景的可观测量仍能分辨CP\mathrm{CP}混合情景。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.03632,
  title  = {Pseudoscalar top-Higgs coupling: Exploration of $\mathrm{CP}$-odd observables to resolve the sign ambiguity},
  author = {Nicolas Mileo and Ken Kiers and Alejandro Szynkman and Daniel Crane and Ethan Gegner},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.03632},
  year   = {2016}
}

备注

28 pages, 7 figures. Published version