LHC 上轻单态标量的信号

在一般性的希格斯门户类模型中，额外的中性标量 $S$ 可以与标准模型（SM）希格斯玻色子 $H$ 混合。我们开展了一项探索性研究，聚焦于在大型强子对撞机（LHC）上对此类轻单态 $S$ 的直接搜寻。在仔细研究 SM 背景后，我们发现过程 $pp\rightarrow t\bar{t}S$ 随后 $S\rightarrow b\bar{b}$ 可用于探测质量在 $20<M_S<100$ GeV 范围内的 $S$，该范围在 LHC 上尚未被充分探索。在亮度约为几个 $\mbox{ab}^{-1}$ 时，信号显著性变得有意义。此外，我们研究了在未来 100 TeV $pp$ 对撞机、Z 工厂和希格斯工厂发现该轻标量的前景。在相似亮度下，当前 LEP 对 $S$ 与 $H$ 混合的限制可被改善至少一到两个数量级。