未来线性对撞机中I型2HDM中性希格斯玻色子搜寻研究

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"这篇研究论文探讨了在未来的线性对撞机中,特别是在I型两-Higgs双态模型(Type-I 2HDM)框架下,寻找中性希格斯玻色子(包括标量H和伪标量A)的可能性。通过对撞机在500和1000 GeV能量运行时,主要关注的信号过程是电子正电子对撞产生AH对,随后AH衰变为ZHH,最终Z衰变为双喷流jj,两个Higgs玻色子衰变为b夸克对bbar。文章中,作者分析了几种不同的质量假设场景,并强调了信号过程主要受A→ZH(在高$\tan\beta$和足够的Higgs玻色子质量分裂时)以及H→bbarb在Type-I模型中大衰变率的驱动。事件生成后,使用ILC上的SiD探测器模拟来研究探测器响应。此外,考虑了初始态辐射(ISR)和束辐射(Beamstrahlung)对结果的影响。" 这篇研究详细分析了在标准模型类似情景下I型2HDM的特性,特别是在高能量线性对撞机环境下的表现。2HDM是一种扩展标准模型的理论,它包括了两个Higgs双态,允许存在多个希格斯玻色子,增加了粒子物理研究的复杂性和可能性。在I型2HDM中,只有上色粒子与额外的希格斯场耦合,这一特性影响了希格斯玻色子的生产和衰变模式。 研究中,通过模拟对撞产生的希格斯粒子,作者评估了在不同质量和能量条件下的可观察性。对于信号过程$e^-e^+\rightarrow AH\rightarrow ZHH\rightarrow jjb\bar{b}b\bar{b}$,其中jj表示由Z玻色子衰变产生的双喷流,而$b\bar{b}$对则是Higgs玻色子的b夸克衰变产物。由于在高$\tan\beta$值下,A至ZH的衰变更为显著,同时H至b夸克对的衰变也占有重要地位,这使得该过程成为研究的关键。 通过ILC的SiD探测器进行的模拟,可以更准确地预测实验中可能观测到的信号,同时也考虑了实际实验中可能出现的ISR和Beamstrahlung效应,这些因素会对探测结果产生影响。这项工作为未来线性对撞机实验提供了重要的理论基础,有助于更好地理解希格斯粒子的性质和2HDM模型的潜在验证。