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一般双 Higgs 二重态模型中的 $R(D^{(*)})$

高能物理 - 唯象学 2018-03-14 v3

摘要

受 BaBar、Belle 和 LHCb 报道的 R(D())=BR(BˉD()τνˉ)/BR(BˉD()lνˉ)R(D^{(*)})={\rm BR}(\bar{B}\rightarrow D^{(*)} \tau^-\bar{\nu})/{\rm BR}(\bar{B}\rightarrow D^{(*)} l^-\bar{\nu}) 反常的启发,我们在一般双 Higgs 二重态模型(2HDM)中研究 R(D())R(D^{(*)})。尽管已有观点认为 2HDM 难以解释当前 R(D())R(D^{(*)}) 的世界平均值,但澄清在 2HDM 中 R(D())R(D^{(*)}) 偏离标准模型预言的可能幅度十分重要。我们通过考虑各种味物理约束(如 BcτνˉB_c^-\rightarrow \tau^- \bar{\nu}bsγb\rightarrow s\gammabsl+lb\rightarrow s l^+l^-ΔmBd,s\Delta m_{B_{d,s}}Bsμ+μB_s\rightarrow \mu^+\mu^-τ+τ\tau^+\tau^-、以及 BτνˉB^-\rightarrow \tau^- \bar{\nu}),探究 2HDM 中对 R(D())R(D^{(*)}) 的可能修正,发现当我们采用约束 BR(Bcτνˉ)30 %{\rm BR}(B_c^-\rightarrow \tau^- \bar{\nu})\le30~\%BR(Bcτνˉ)10 %{\rm BR}(B_c^-\rightarrow \tau^- \bar{\nu})\le10~\%)时,能够(无法)容纳 Belle 结果所暗示的 1σ\sigma 区域。我们还研究了大型强子对撞机(LHC)实验中重中性与带电 Higgs 玻色子的产生与衰变,并讨论了 LHC 上的约束与启示。我们表明,除了充分研究的产生模式 bgtHbg\rightarrow tH^-ggH/Agg\rightarrow H/A 外,重 Higgs 玻色子的奇异产生如 cgbH+,t+H/Acg\rightarrow bH^+,t+H/AcbˉH+c\bar{b}\rightarrow H^+ 也可能相当大,而搜寻其奇异衰变模式如 H/Atcˉ+ctˉ, μ±τH/A\rightarrow t\bar{c}+c\bar{t},~\mu^\pm\tau^\mpH+cbˉH^+\rightarrow c\bar{b} 以及 H/Aτ+τH/A\rightarrow \tau^+\tau^-H+τ+νH^+\rightarrow \tau^+\nu,对于探测 R(D())R(D^{(*)}) 相关的有趣参数区域十分重要。

关键词

引用

@article{arxiv.1708.06176,
  title  = {$R(D^{(*)})$ in a general two Higgs doublet model},
  author = {Syuhei Iguro and Kazuhiro Tobe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1708.06176},
  year   = {2018}
}

备注

70 pages, 20 figures