LHC中的中心边缘不对称性：希格斯-顶部耦合探测

"这篇研究论文发表在Physics Letters B 779(2018)72–76，探讨了中心边缘不对称性作为在大型强子对撞机（LHC）上探测希格斯-顶部耦合的新方法。作者们提出了一种名为中心边缘不对称性（ACE）的指标，用于检测ttH（→bb）生产过程中的双电子或双μ子通道中的CP违反现象。" 文章详细讨论了希格斯-顶部耦合在标准模型中的关键地位，它与层次问题和真空稳定性密切相关。作者们引入了一个新颖的分析工具——中心边缘不对称性，以探测可能存在的违反CP对称性的希格斯-顶部耦合。这种不对称性可以通过扭曲双轻子的Δyℓ+ℓ-分布来体现，这个分布与观测框架无关，即使在增强状态下也能保持良好的分辨能力。 研究团队利用喷流子结构技术增强了在14 TeV LHC环境下ttH生成的二轻子通道的可观测性。他们得出结论，在LHC的高亮度运行阶段（HL-LHC），在特定的光照度下，对于不同的CP相位（ξ= 0，π/4，π/2），双肽通道的显著性可以达到5σ，这表明了中心边缘不对称性在探测CP违反方面的能力。此外，ACE在tt'H相互作用的CP相位辨别力方面表现优秀，对于ξ= 0，π/4，π/2的辨别率分别达到了-40.26%，-26.60%和-9.47%，几乎不受事件选择的影响。 通过Δyℓ+ℓ-分布的bin-bin χ2分析，研究人员进一步发现，可以区分出标量和拟标量相互作用，这在95%置信水平下适用于14 TeV HL-LHC条件。这些结果表明，中心边缘不对称性不仅是一个强大的工具，用于测试希格斯-顶部耦合的CP性质，而且还能帮助区分不同的物理过程，从而深化我们对基本粒子相互作用的理解。 这篇开放获取的文章强调了创新的分析方法在粒子物理学实验中的应用，特别是在LHC的实验数据中寻找超出标准模型的新物理现象。通过这种方法，科学家们可以更有效地探索和验证现有的理论，并可能揭示新的物理定律。