[논문 리뷰] The 95 GeV and 125 GeV Higgs Excesses in the Left-Right Supersymmetric Standard Model

Zhi-Chuan Wang, Jin-Lei Yang외 3명|arXiv (Cornell University)|2026. 02. 15.

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한 줄 요약

이 논문은 Left-Right Supersymmetric Standard Model (LRSSM) 내에서 95 GeV 및 125 GeV Higgs 초과를 분석하고 Higgs 질량에 대한 1-루프 및 부분 2-루프 유효 포텐셜 보정을 도입하여 관찰된 신호 강도를 설명한다.

ABSTRACT

This study investigates the excesses observed around 95 GeV in diphoton and $b\bar{b}$ experiments within the framework of the Left-Right Supersymmetric Model (LRSSM). Considering the one-loop and two-loop effective potential corrections to the Higgs masses, the model is able to describe the experimentally observed $μ(h_{95})_{γγ}$ and $μ(h_{95})_{b\bar{b}}$ signal strengths. In addition, we also present the impacts of the LRSSM-specific parameters $ anβ_{R}$, $v_{R}$ and $v_{S}$ on the theoretical predictions of the signal strengths for the 95 GeV and 125 GeV neutral Higgs both.

연구 동기 및 목표

• LRSSM 내에서 95 GeV 및 125 GeV Higgs 신호의 잠재성 동기를 부여하고 탐구한다.
• 1-루프 및 부분 2-루프 유효 포텐셜을 사용하여 Higgs 질량에 대한 방사 보정을 계산한다.
• LRSSM 특유의 매개변수 tan beta_R, v_R, v_S가 95 GeV 및 125 GeV Higgs 예측에 미치는 영향을 평가한다.
• 관련 붕괴 채널에 대해 LRSSM과 호환되는 신호 강도를 결정하고 실험적 초과와 비교한다.

제안 방법

• Bidoublets, triplets, and singlet으로 구성된 LRSSM Higgs 부문을 설정하고 계층 구조 v_R >> v를 명시하며 v'_1 = v'_2 = alpha's = 0으로 단순화한다.
• V_eff = V_0 + Delta V를 1-루프 및 부분 2-루프 보정으로 계산; 차원 축소를 사용하며 자기에너지 보정을 포함한 Higgs 질량 행렬을 도출한다.
• Z^H로 CP-짝 Higgs 질량 행렬을 대각화하여 질량 고유 상태를 얻고, 혼합 행렬 Z^H를 통해 g_{hqq}, g_{hVV} 등과 LRSSM 매개변수를 연결한다.
• Higgs가 gg, γγ, VV*, 및 페르미온으로의 붕괴 폭을 계산하고 ggF 및 VBF 생산 모드에 대한 신호 강도 mu를 계산하며 루프 함수 A_1, A_1/2, A_0 및 형태 인자를 포함한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 LRSSM이 LEP/LHC에서 관측된 Γγ 및 bb 초과와 호환되는 95 GeV 스칼라를 수용할 수 있는가?
• RQ2 LRSSM 특유의 매개변수 tan beta_R, v_R, v_S가 95 GeV 및 125 GeV Higgs 예측과 신호 강도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 LRSSM 내 95 GeV 및 125 GeV Higgs에 대해 γγ, VV*, 및 bb/ττ 채널에서 예측된 신호 강도는 무엇인가?
• RQ4 Higgs 질량 스펙트럼 및 그에 따르는 현상에 대해 1-루프 및 2-루프 보정이 LRSSM에서 어떤 영향을 주는가?

주요 결과

Channel	Signal strength	Local (global) sig.
gg→ h_95 → γγ	0.33^{+0.19}_{-0.12}	2.9(1.3)σ
gg→ h_95 → τ+τ−	1.23^{+0.61}_{-0.49}	2.6(2.3)σ
e+e− → Zh_95 → Zb̄b	0.117±0.057	2.3(<1)σ

• LRSSM은 방사 보정을 포함할 때 γγ 및 bb 서명 범위 내의 95 GeV 스칼라를 관측 초과에 부합하도록 수용할 수 있다.
• Higgs 질량 예측은 LRSSM 매개변수 tan beta_R, v_R, v_S에 의존하며, 이들이 혼합 및 따라서 95 GeV 및 125 GeV 상태의 신호 강도에 영향을 준다.
• h_95의 γγ 및 bb 채널에 대한 신호 강도는 생산 및 붕괴 비율로 정량화되며, discussion에서 ggF h_95 → γγ 및 ggF h_95 → ττ에 대한 mu 값이 제공된다.
• 분석은 선택된 계층 및 보정 하에서 SM과 같은 125 GeV SM-유사 Higgs를 LRSSM 프레임워크와 연결시키며 질량 및 결합 구조의 일관성을 보여준다.