HL-LHC上的双希格斯现象学：tthh通道的新探索

"tt¯hh中的迪希格斯现象学：被遗忘的渠道" 这篇研究文章主要探讨了在粒子物理学中的迪希格斯现象学，特别是关注于双希格斯玻色子（Di-Higgs）的生成，特别是通过tt¯hh（顶夸克-反顶夸克对与两个希格斯玻色子的相互作用）通道。这个过程在大型强子对撞机（LHC）的运行2和高亮度LHC（HL-LHC）阶段中是一个相对较少研究的领域，尽管它对于理解电弱对称性破缺机制及其相关的希格斯玻色子自耦合至关重要。 电弱对称性破缺是标准模型（SM）中的关键概念，它解释了为何基本粒子具有质量。希格斯机制是这一理论的核心，通过希格斯场的真空期望值来赋予粒子质量。在这个过程中，希格斯玻色子的三线性耦合（self-coupling）扮演了重要角色，因为它可以揭示希格斯场如何相互作用以及对称性是如何被破坏的。然而，由于双希格斯的生产截面非常小，使得在LHC的繁忙环境里直接探测到这些事件十分困难。 传统的研究重点通常放在gg→hh + jets（胶子-胶子融合生成双希格斯并伴随喷流）上，因为这是双希格斯生产的主要通道。然而，这篇论文提出在HL-LHC上考虑pp→tthh过程，其中一个或两个顶夸克会衰变为轻子和/或强子，而两个希格斯则衰变为bb对（底夸克对）。这种衰变模式提供了额外的观测手段，可以用来约束Higgs的三线性耦合，并可能在LHC的高亮度阶段提供更有利的信号识别条件。 文章指出，tt¯hh通道虽然挑战重重，但有可能成为探测希格斯自耦合的新途径，特别是在高亮度运行的后期，这将有助于更精确地测量希格斯粒子的性质，并可能揭示标准模型之外的新物理现象。关键词包括Di-Higgs（双希格斯）、Self-coupling（自耦合）和Trilinear（三线性），表明研究的重点在于希格斯玻色子的相互作用和其自耦合的探索。 这篇研究工作强调了tt¯hh通道在理解希格斯机制和电弱对称性破缺方面的重要性，同时也提出了在LHC的未来运行中，利用该通道可能带来的新机遇，这对于进一步揭示标准模型的内在机制和寻找超出标准模型的新物理具有深远意义。