希格斯玻色子FCNC相互作用研究与轻夸克约束分析

"希格斯玻色子FCNC相互作用与轻夸克的约束" 这篇科研论文探讨了希格斯玻色子（Higgs boson）的异常 Flavor-Changing Neutral Currents (FCNC) 与轻夸克（u, c, d, s 和 b quarks）之间的相互作用。FCNC是指在标准模型中不被允许的，但在某些超出标准模型的理论中可能出现的中性粒子之间的味道改变相互作用。希格斯玻色子，作为标准模型的关键组成部分，其FCNC相互作用对于理解粒子物理学的基本对称性和可能的新物理现象至关重要。 作者们利用有效场论（Effective Field Theory, EFT）框架来研究这一问题，这是一种在高能物理中常用的工具，用于描述超出现有理论的未知物理过程。他们从希格斯玻色子的生成及其在LHC（大型强子对撞机）以13 TeV能量衰变为bb对的实验数据中提取异常耦合的限制。具体来说，他们对希格斯玻色子的H→bs和H→bd分支分数进行了上限估计，这是通过在13 TeV的四轻子（four-lepton）最终状态下的精确分析选择进行的，这些选择再现了CMS实验对希格斯玻色子的测量结果。 研究还进一步预测了在未来的HL-LHC（高亮度LHC）运行条件下，对这些异常相互作用的搜索。此外，论文还探讨了在FCC-hh（未来环形对撞机-希格斯工厂）上通过H→γγ衰变通道探测希格斯玻色子产生的敏感性，以限制FCNC相互作用。据预测，FCC-hh将能够将B(H→bs)和B(H→bd)的95%置信水平上限设置到10^-2的量级。 这项工作提供了关于希格斯玻色子FCNC相互作用的最新理论分析和实验约束，对理解标准模型之外的新物理现象以及在更高能量尺度上探索宇宙基本规律具有重要意义。这些研究结果将有助于指导未来粒子物理实验的设计和数据分析策略，以期发现或排除潜在的新物理现象。