揭示LHC高能运行中top-Higgs耦合的CP相敏感性：实验观测与分析

在大型强子对撞机（LHC）的14 TeV高能量运行阶段，研究人员关注的是在top-Higgs（即顶夸克与希格斯玻色子H的关联生产）过程中，探讨顶部Yukawa耦合中的CP相ζt（Charge-Parity相位）的探测潜力。这项研究发表在《物理学报B》(Physics Letters B)第761期，25-30页，开放获取（Open Access）。 研究团队，包括来自印度Ahmedabad物理研究实验室、澳大利亚南澳大利亚阿德莱德大学粒子物理卓越中心和意大利帕维亚费米国家核物理研究所的科学家，共同进行了这一深入分析。他们主要关注的是pp→thj（即质子-质子对撞产生top-Higgs和单个轻子j）的过程，这个过程在HL-LHC（高亮度大型强子对撞机）的环境下进行。 研究的核心内容是计算在这个特定过程中顶部极化的强度，这是对ζt相位敏感的重要参数。同时，他们还考虑了顶部在实验室框架下衰变产生的带电轻子的方位角不对称性。这种不对称性是一种实验观测特性，它揭示了顶夸克CP性质的间接证据。他们发现，实验室框架下的方位角不对称性与顶部极化对ζt相位的依赖关系相似，这意味着即使在ζt较小的情况下，方位角不对称性也可以作为一种有效的探测手段，提供对CP相ζt的敏感测量。 值得注意的是，该研究不仅考察了大ζt值对应的显著信号，还着重于探索如何在更广泛的相位范围内，利用这些可测量的物理量来精细地确定或限制CP相ζt的值。这是一项关键的贡献，因为理解CP违反（Charge-Parity violation）在粒子物理学中的角色对于揭示宇宙的基本物理规律至关重要。 这篇论文提供了关于如何在HL-LHC的未来运行中利用top-Higgs关联生产来揭示CP相ζt的新见解，这对于理论模型的验证和标准模型之外的新物理搜索具有重要意义。通过精确的实验测量和数据分析，物理学家们可以进一步深化我们对基本粒子相互作用的理解，特别是关于CP对称性的破坏。