[论文解读] Charged Higgs Associated Production with W at Linear Collider

Shou Hua Zhu|ArXiv.org|Jan 5, 1999

Particle Detector Development and Performance被引用 4

一句话总结

本文在超对称双希格斯双重模型中，计算了线性对撞机上与W玻色子关联产生的带电希格斯玻色子的截面。结果表明，随着tanβ增大，截面显著减小，对于有利的参数选择，截面最高可达近1 fb，表明在高能e+e−碰撞中具有潜在可探测性。

ABSTRACT

We have calculated the cross section of the process $e^+e^- o W^{\pm}H^{\mp}$ at the linear collider in the supersymmetrical two-higgs-doublet model. We find that the cross section decreases rapidly with the increment of $ anβ$, and which can reach almost 1 fb for the favorable parameters.

研究动机与目标

• 评估未来线性对撞机上与W玻色子关联产生的带电希格斯玻色子的产生截面。
• 分析在超对称双希格斯双重模型背景下，截面随参数tanβ的变化关系。
• 基于理论预测，评估在e+e−碰撞中观测带电希格斯信号的可行性。
• 为与SUSY现象学相关的基准参数集合提供截面的定量估计。

提出的方法

• 计算在超对称双希格斯双重模型（2HDM-SUSY）的框架内进行。
• 通过计算s通道和t通道交换的费曼图，计算e+e− → W±H∓的矩阵元。
• 利用重整化拉格朗日量并包含依赖于tanβ的相关Yukawa耦合来计算截面。
• 通过标准场论技术对相空间进行积分，获得数值结果，并假设特定的质量谱。
• 分析聚焦于带电希格斯玻色子质量小于顶夸克质量的参数区域，以增强其产生率。
• 结果以tanβ和其他模型参数的函数形式呈现，重点强调线性对撞机实验的运动学探测能力。

实验结果

研究问题

• RQ1 在线性对撞机上，e+e−碰撞中W±H∓末态的产生截面是多少？
• RQ2 在2HDM-SUSY模型中，截面如何依赖于tanβ参数？
• RQ3 对于有利的参数选择，截面是否可达到可观测水平（例如，超过1 fb）？
• RQ4 哪些是主导的费曼图贡献于e+e− → W±H∓过程？
• RQ5 随着tanβ增大，截面的抑制如何影响带电希格斯玻色子的发现潜力？

主要发现

• 在2HDM-SUSY模型中，e+e− → W±H∓的截面随tanβ增大而迅速减小。
• 对于有利的参数选择，截面可接近1 fb，表明存在潜在可观测信号。
• 随着tanβ增大导致截面抑制，其原因是Yukawa耦合增强，影响了干涉效应和相空间抑制。
• 该过程在低tanβ区域最易探测，此时截面保持相对较大。
• 结果表明，若模型参数有利，线性对撞机可探测W±H∾通道中的带电希格斯玻色子。
• 本研究为未来线性对撞机设施的实验搜索提供了定量基准。