[论文解读] Eects from New Colored States and the Higgs Portal on Gluon Fusion and

Higgs Decays, Kunal Kumar+2 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2013

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 3

一句话总结

本文研究了新色荷态与希格斯通道如何通过新标量、费米子和矢量的圈图贡献改变胶子融合过程，包括希格斯通道诱导的混合。结果表明，这些新物理效应可显著改变希格斯分支比，并缓解与标准模型预测之间的矛盾。

ABSTRACT

We study effects from new colored states and the Higgs portal on gluon fusion production. We isolate possible loop contributions from new colored scalars, fermions, and vectors, incorporating effects from Higgs portal-induced scalar mixing, leading to dramatic effects on gluon fusion and branching fractions. Higgs identification must generally allow for these effects, and using our results, possible tensions from fits to the Standard Model expectation can be relieved by inclusion of New Physics effects.

研究动机与目标

• 分析新色荷标量、费米子和矢量在圈图层次对胶子融合过程的贡献。
• 研究希格斯通道诱导的标量混合对希格斯产生与衰变率的影响。
• 评估这些新物理效应在多大程度上可缓解实验数据与标准模型预期之间的差异。
• 为通过修正的分支比识别希格斯信号强度中的新物理提供框架。

提出的方法

• 利用有效场论技术，识别并分离新色荷态对胶子融合的单圈贡献。
• 引入希格斯通道相互作用，以诱导标准模型希格斯粒子与新标量态之间的混合。
• 计算通过胶子融合产生希格斯粒子的修正，以及分支比的相应变化。
• 使用解析与数值方法评估新粒子对希格斯信号强度的影响。
• 将结果与标准模型预测进行比较，以评估实验数据中张力的缓解程度。
• 应用希格斯信号强度测量结果对新物理参数空间施加约束。

实验结果

研究问题

• RQ1 新色荷标量、费米子和矢量如何通过圈图贡献影响胶子融合？
• RQ2 希格斯通道诱导的标量混合在改变希格斯产生与衰变率方面起什么作用？
• RQ3 这些新物理效应在多大程度上可缓解实验观测到的希格斯数据与标准模型预测之间的矛盾？
• RQ4 这些贡献导致的修正分支比如何影响希格斯粒子的识别与信号解释？
• RQ5 此类新粒子在当前及未来希格斯精密测量中的现象学特征是什么？

主要发现

• 新色荷态通过圈图贡献显著改变胶子融合产生率。
• 希格斯通道诱导的混合导致希格斯分支比发生显著变化，尤其在H→γγ和H→ZZ*衰变模式中。
• 这些新物理效应可缓解大型强子对撞机数据中观测到的希格斯信号强度测量张力。
• 引入这些效应可改善理论预测与希格斯耦合实验结果之间的一致性。
• 希格斯识别必须考虑这些贡献，以避免对信号强度的误读。
• 该模型提供了一种可行机制，可在不违反现有约束的前提下解释希格斯信号强度的偏离。