《利用干涉效應研究Higgs粒子總寬度和探測新物理》是依託陝西師範大學，由萬霞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：利用干涉效應研究Higgs粒子總寬度和探測新物理
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：萬霞
- 依託單位：陝西師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
尋找超出標準模型的新物理是粒子物理領域的國際前沿課題。Higgs粒子的總寬度是驗證標準模型或發現新物理的主要特性之一。標準模型預言的質量在125GeV的Higgs粒子的總寬度遠小於大型強子對撞機上實驗的測量精度，以至目前不可能通過常規的擬合不變質量譜的方法來直接測量。本項目擬研究利用信號道和本底道之間的干涉效應來直接測量Higgs粒子的總寬度。Higgs信號道和本底道之間的干涉可能引起質量偏移和總截面變化等效應，通過研究這些效應與Higgs粒子總寬度的依賴關係並對比大型強子對撞機上的實驗數據，可以得到與模型假設無關的總寬度的限制，進而得到對新物理如Higgs的不可見衰變分寬度的限制。另外，本項目擬研究重Higgs和帶電Higgs粒子對於干涉項的影響引起的質量偏移以及總截面變化與標準模型預言的區別，尋找新物理可能存在的理論形式和參數空間。
結題摘要
CP宇稱破壞是一個宇宙學和粒子物理學上的前沿課題。它不僅是解釋宇宙中物質與反物質不對稱的Sakharov三個基本條件之一，而且在許多新物理模型中出現。在Higgs物理中研究CP宇稱破壞是尋找新物理的有效方法之一。本項目主要研究在大型強子對撞機(LHC)上探測Higgs CP宇稱屬性的方法及其對新物理的尋找和限制。其中具體研究了在Higgs衰變到光子和Z玻色子的過程中探測H\gamma Z耦合的CP破壞，以及在Higgs衰變到雙光子的過程中探測H\gamma\gamma耦合中的CP破壞。鑒於在這兩個過程中，在LHC上利用其末態運動學不能構造區分CP-even和CP-odd的實驗可觀測量，本項目研究了利用信號過程與本底的干涉效應來構造新的實驗觀測量，其中對於H\gamma Z耦合，Z玻色子進一步衰變後的輕子可以在截面微分分布中出現前後不對稱性，對於H\gamma\gamma耦合其干涉效應可以在共振態質量附近引起較大的不對稱積分效應,積分效應的大小與CP破壞程度相關。在理論分析了觀測量的來源及數值模擬之後，我們進一步估計了其在未來高亮度LHC上對於新物理的探測以及可能的限制。
