单态辅助的真空稳定性与希格斯到双光子衰变率

具有量级为 1 的 Yukawa 耦合的轻质量、带电矢量型“轻子”可以增强希格斯到双光子的衰变率，正如 ATLAS 和 CMS 对信号强度 $\mu_{\gamma\gamma}$ 的测量所建议的那样。然而，大的 Yukawa 相互作用倾向于在低能标 $\Lambda < 10$ TeV 处驱动希格斯四次耦合变为负值，因此需要新物理来稳定电弱真空。一种不依赖超对称的可行方案是：希格斯实际上具有比标准模型大得多的树阶四次耦合，这在扩展标量部分中是可能的。我们详细研究了包含一个新实单态标量场的最小模型，该标量场发生凝聚并与希格斯混合。当单态质量重于弱能标 $m_s \sim O(\text{TeV})$ 时，该机制非常有效，此时真空可以保持稳定，且耦合在高达 $\Lambda \sim 10^9$ GeV 的能标下仍保持微扰性，同时 $\mu_{\gamma\gamma} = 1.7$。另一方面，对于处于弱能标的单态，希格斯四次耦合的显著偏移需要 sizable 的希格斯 - 单态混合。这种混合可利用单态与矢量型轻子之间的 Yukawa 耦合来进一步增强 $\mu_{\gamma\gamma}$。在这种情况下，对于 $\mu_{\gamma\gamma} \sim 1.7$ 的增强，有可能获得直至 $\Lambda \sim 1000$ TeV 能标的稳定真空。单态可与希格斯粒子发生显著混合，从而允许其在 LHC 上通过胶子融合产生共振，并可通过类希格斯衰变及衰变至矢量型轻子进行搜寻，后者可能导致多轻子末态。我们也评论了该最小模型的紫外扩展。