Long-term LHC Discovery Reach for Compressed Higgsino-like Models using VBF Processes
暗物质的同一性是当今粒子物理学中最活跃的话题之一。超对称性(SUSY)是标准模型(SM)的扩展,它可以在R宇称守恒模型中以最轻的中性伴子的形式描述DM的粒子性质。我们专注于超对称模型,解决了小微调的层次问题,最轻的超对称粒子($\tildeχ_{1}^{0}$,$\tildeχ_{1}^{\pm}$,$\tildeχ_{2}^{0}$)是一个三重态的类希格西诺,这样的质量差$Δm(\tildeχ^{0}_{2},\tildeχ^{0}_{1})$是2-50 GeV。我们进行了一项可行性研究,以评估这些压缩超对称模型的长期发现潜力与希格西诺状态,使用矢量玻色子融合(VBF)过程的背景下,质子-质子碰撞在$\sqrt{s} = 13$ TeV,在欧洲核子研究中心大型强子对撞机。假设积分光度为3000 fb $^{-1}$,我们发现严格的VBF要求,结合大的丢失动量和一个或两个低$p_{T}$轻子,可以有效地减少主要的SM背景,导致5 $σ$(3)$σ$)发现达到$m(\tildeχ^{0}_{2}) < 180$ $(260)$ GeV,以及覆盖高达385 GeV的$m(\tildeχ^{0}_{2})$的预计95\%置信水平排除区域,参数空间,目前不受其他实验的约束。
2021-02-19 hep-ph
The Role of Vector Boson Fusion in the Production of Heavy Vector Triplets at the LHC and HL-LHC
我们阐明了载体玻色子融合(VBF)在LHC和HL-LHC产生重载体三联体中的作用。我们指出,VBF生产的存在导致了不可避免的速度的Drell-Yan(DY)生产和突出的微妙的相互作用之间的下降部分子光度和VBF生产的重要性增加的重矢量质量的增加。我们讨论了目前的LHC搜索和HL-LHC预测在双玻色子和双轻子的最终状态,并证明VBF生产优于DY生产的共振质量超过1 TeV的参数空间的某些区域。我们定义了两个基准参数点,提供有竞争力的生产率矢量玻色子融合。
2023-01-16 hep-ex hep-ph
Precise test of Higgs properties via triple Higgs production in VBF at future colliders
对于某些类别的超越标准模型理论,包括复合希格斯模型,希格斯玻色子与规范玻色子的耦合可能不同于标准模型。在这种情况下,通过矢量玻色子融合(VBF)的多玻色子生产可以大大增强相比,由于纵向矢量玻色子散射中缺乏抵消的SM生产之一。在这些过程中,三重希格斯玻色子玻色子在VBF中的产生起着特殊的作用-它的增强是特别壮观的,因为没有来自末态横向极化矢量玻色子的背景。虽然从$pp\to jjhhh$生产矢量玻色子融合的速度太低,在大型强子对撞机,甚至在未来的33 TeV的$pp$对撞机,我们发现,100 TeV的$pp$未来的圆形对撞机(FCC)有独特的机会探测$hVV$耦合远远超过大型强子对撞机的灵敏度。我们已经评估了作为与$hVV$耦合的偏差的函数的$pp\to jjhhh$速率,并且已经发现对于可观察的信号速率,背景比信号小得多。我们还发现,100 TeV的$pp$ FCC可以探测到的$hVV$耦合到千分之一的水平,这是远远超出了大型强子对撞机的范围。这些结果突出了$hhh$ VBF生产的特殊作用,并再次强调了100 TeV $pp$ FCC的重要性。
2018-01-30 hep-ph
V-Associated Production & Vector Boson Fusion as an LHC Signature of CP Violation
本文研究LHC上VBF和V-AP过程探测扩展希格斯扇区CP破坏的潜力,提出新希格斯玻色子衰变至Z和125 GeV希格斯玻色子的签名,并分析高亮度LHC下复双希格斯二重态模型的测量前景。
2025-10-24 hep-ph
Tree-level Interference in VBF production of $Vh$
我们研究了通过VBF过程VBF-VH与载体($V=W,Z$)相关联的Higgs的产生。在标准模型(SM)中,这个过程在$W$和$Z$介导的过程之间表现出树级的相消干涉,因此对希格斯粒子与矢量玻色子耦合的偏差非常敏感。我们在HL-LHC和未来的高能轻子对撞机上研究了这一过程。我们特别表明,希格斯耦合的情况下,具有相同的幅度,但相反的相对符号,在SM中,一个场景,这是很难区分没有干扰,可以探测与此过程中的任何对撞机。
2022-03-11 hep-ph
Probing Dark Matter at the LHC using Vector Boson Fusion Processes
大型强子对撞机(LHC)上的矢量玻色子聚变(VBF)过程为寻找具有电弱耦合的新物理提供了一个独特的机会。在两个VBF喷流和大的横向能量丢失的最终状态的超对称暗物质的搜索的可行性研究在14 TeV。对确定Wino和Bino-Higgsino暗物质遗迹密度的前景进行了研究。大型强子对撞机可以探测质量高达约600 GeV的维诺暗物质,亮度为1000 fb $^{-1}$。
2013-04-29 hep-ph
Anapole Dark Matter via Vector Boson Fusion Processes at the LHC
暗物质是电中性的,但通过高维算子耦合到电磁流,这构成了一类有趣的模型。我们在大型强子对撞机上研究了这类模型,重点研究了有效场论(EFT)框架下的阿那普尔矩算子,并利用了矢量玻色子融合(VBF)拓扑。假设质子-质子碰撞在$\sqrt{s} = 13$ TeV,我们提出的VBF的Anapole暗物质(ADM)的截面和运动学分布的函数的自由参数的EFT,截止尺度$Λ$和ADM质量$m_χ$。我们发现,独特的VBF拓扑结构的两个前喷流和大的双喷流赝快度间隙是有效的减少SM背景,导致$5σ$发现范围为所有运动学允许的ADM质量与$Λ\le 1.65$(1.15)TeV,假设一个积分亮度为3000(100)fb $^{-1}$。
2019-02-04 hep-ph
Measuring the CP property of Higgs coupling to tau leptons in the VBF channel at the LHC
研究了在高亮度LHC上利用矢量玻色子聚变(VBF)产生模式测量Higgs($h$)与τ轻子耦合CP性质的前景。利用先前提出的角度之间的平面跨越的$(π^+π^0)$和$(π^- π^0)$对起源于$τ^\pm$衰变的CP-奇可观测的动量矢量,我们进行了详细的蒙特卡罗分析,考虑到相关的标准模型背景,以及探测器分辨率的影响。我们发现,排除一个纯粹的CP奇耦合假设需要$\mathcal{O}(400 {~\rm fb}^{-1})$亮度在14 TeV的LHC,和CP混合角的值大于约$25^\circ$可以排除在$95\%$置信水平使用$3 {~\rm ab}^{-1}$数据。据观察,中性π介子动量的角分辨率的不确定性并不构成一个显着的障碍。达到接近1的信号与背景比($S/B$),同时保持足够高的信号产额需要研究的角分布选择出VBF作为一个有前途的模式,以探测CP性质的$hττ$耦合,胶子融合遭受低$S/B$,和$W^\pm h/Zh$模式(与轻子衰变$W^\pm /Z$)具有小得多的信号率。
2016-12-01 hep-ex hep-ph
Higgs production at NNLO in QCD: the VBF channel
本文研究了QCD中通过矢量玻色子融合(VBF)过程产生次-次-主导级(NNLO)希格斯玻色子的唯象过程。在对希格斯粒子的不同产生通道进行了一般性的讨论之后,我们给出了强子对撞机(如LHC和Tevatron)在VBF中的结果。使用结构函数方法得到的理论预测。这种近似比VBF希格斯生产通道本身可以被认为是一个定义良好的过程的精度更准确,理论不确定性为1- 2%。部分子分布引起的不确定性也进行了讨论,并估计在同一水平。
2010-06-29 hep-ph
Following the trail of new physics via VBF Higgs signal at the Large Hadron Collider
我们研究了在LHC中矢量玻色子融合产生的希格斯信号的修改,这些信号来自于涉及夸克、电弱规范玻色子和2012年发现的125 GeV标量的高维有效算子。以几个可接受的6维算子为例,我们在标准模型有效场论(SMEFT)的框架内工作,并确定运动学变量,可以反映这种有效算子的存在。有用的变量原来是VBF中产生的两个前向喷流的横向动量的几何平均值和两个前向喷流之间的快度差。我们确定的有效运营商在相同的,跨越上述运动学变量所造成的事件人口的转变。所选择的尺寸-6运营商的威尔逊系数的最小值被确定,他们可以在$3σ$水平在14 TeV的大型强子对撞机的高亮度运行探测。从我们的分析中得到的一些耦合的投影排除限制,可以显着提高来自电弱精密数据的限制。
2022-03-08 hep-ph
Dimension-six operators in Higgs pair production via vector-boson fusion at the LHC
有效拉格朗日形式为研究电弱尺度下的新物理效应提供了一条途径。本文在有效场论的框架下,研究了在大型强子对撞机上通过矢量玻色子聚变(VBF)产生Higgs对的过程。研究了VBF Higgs对产生中涉及的六维算符,特别是与三重Higgs自耦合有关的$\mathcal{O}_{Φ,2}$和$\mathcal{O}_{Φ,3}$对积分截面和各种运动学分布的影响.我们发现,算符$\mathcal{O}_{Φ,2}$和$\mathcal{O}_{Φ,3}$显著改变了Higgs对不变质量、Higgs横动量和快度的分布.这些特征有助于解开算符$\mathcal{O}_{Φ,2}$和$\mathcal{O}_{Φ,3}$在三重Higgs自耦合中的贡献。通过测量$14~ {\rm TeV}$ LHC上的VBF Higgs对产生过程,包括连续的$H \rightarrow b\bar{b}$衰变,我们还提供了$\mathcal{O}_{Φ,2}$和$\mathcal{O}_{Φ,3}$系数的5个$σ$发现和3个$σ$排除极限。
2017-08-16 hep-ph
NLO QCD corrections to $pp\rightarrow e^+ν_eμ^+ν_μjj$ in vector-boson fusion at the LHC
我们报道了对与矢量玻色子融合(VBF)产生中间$W^+W^+$对有关的过程$pp\rightarrow e^+ν_eμ^+ν_μjj$的次领先阶(NLO)QCD修正的研究。的s-通道图和干扰贡献VBF运动学的影响进行了分析,在领先的顺序(LO),发现是完全可以忽略不计的。非线性光学修正约为光学截面的5%,尺度依赖性降低到约1%。我们引入了一个动态标度,提高了K因子的高能量尾部的分布。
2013-11-05 hep-ph
New physics implications of VBF searches exemplified through the Georgi-Machacek model
本文以 Georgi-Machacek 模型为例,结合 LHC 最新 VBF 共振搜寻、理论约束及 125 GeV Higgs 数据,约束非标准标量性质并揭示其对电弱真空期望值组成的启示。
2023-12-18 hep-ex hep-ph
VBF vs. GGF Higgs with Full-Event Deep Learning: Towards a Decay-Agnostic Tagger
我们研究了喷射和事件级深度学习方法在区分矢量玻色子融合(VBF)和胶子-胶子融合(GGF)中的好处。我们表明,在完整事件的完整低级别输入上训练的各种分类器(CNN,基于注意力的网络)比在射流运动学和射流形状上训练的浅层机器学习方法(BDT)实现了显着的性能增益,我们阐明了这些性能增益的原因。最后,我们采取初步措施的可能性VBF与GGF的标签是不可知的希格斯衰变模式,通过证明我们的事件级CNN的性能不会改变时,希格斯衰变产物被删除。这些结果突出了LHC事件级深度学习的潜在强大优势。
2022-11-04 hep-ex hep-ph
Dimension-6 Operator Constraints from Boosted VBF Higgs
我们讨论了新的物理约束希格斯生产通过矢量玻色子融合的背景下,保持标准模型规范对称性的有效场论。通过研究Higgs横向动量分布,我们发现,对6维算子的约束比VBF信号强度的约束有了显着的改善。专注于$\mathcal{O}_{HW}$运营商,我们发现,提升VBF衰减到光子产生竞争力的限制与提升WW生产在完全轻子的最终状态,并计算预计在14 TeV的LHC的限制。最大化VBF搜索的范围所需的$p_T$切割实质上更软,使得有效场论的使用比WW生产的情况更鲁棒,WW生产的情况需要非常高的$p_T$切割以获得类似的限制。因此,VBF Higgs的助推是新物理学的一个重要探索。
2015-01-05 hep-ex hep-ph
State-of-the-art electroweak Higgs boson pair production in association with two jets at the LHC in the Standard Model and beyond
Karlsruhe Institute of Technology (KIT)(卡尔斯鲁厄理工学院);University of Siegen(锡根大学);University of Tübingen(蒂宾根大学);CERN(欧洲核子研究组织)
本文系统比较了GoSam+Whizard和POWHEG-BOX两种工具对VBF Higgs玻色子对产生的模拟,在标准模型及其扩展下提供了截面和分布,并详细研究了VBF近似在反常耦合下的表现。
2025-11-04 hep-ph
Probing axion-like particles with $γγ$ final states from vector boson fusion processes at the LHC
我们进行了一个可行性研究,以寻找类轴子粒子(ALP)使用矢量玻色子融合(VBF)过程在大型强子对撞机。我们工作在一个有效场理论框架与截止尺度$Λ$和ALP质量$m_{a}$,并假设ALP耦合到强度为$\propto 1/Λ$的光子。假设质子-质子碰撞在$\sqrt{s} = 13$ TeV,我们提出的总VBF ALP生产截面,ALP衰变宽度和寿命,以及相关的运动学分布作为一个函数的$m_{a}$和$Λ$。我们认为$a\toγγ$的衰变模式表明,一个充满活力的双光子对结合两个大的双喷流质量和赝快度分离的前向喷流的要求可以显着降低标准模型的背景,导致$5σ$发现达到$10 \text{ MeV} \lesssim m_{a} \lesssim 1$ TeV与$Λ\lesssim 2$ TeV,假设一个集成的光度为3000 fb $^{-1}$。特别是,这将LHC的灵敏度扩展到ALP参数空间的先前未研究的区域。
2021-01-26 hep-ph
Probing Supersymmetric Dark Matter and the Electroweak Sector using Vector Boson Fusion Processes: A Snowmass Whitepaper
大型强子对撞机(LHC)上的矢量玻色子聚变(VBF)过程为寻找具有电弱耦合的新物理提供了一个独特的机会。介绍了两项研究:(i)在14 TeV的两个VBF喷流和大的缺失横向能量的最终状态下的超对称暗物质的搜索。对确定Wino和Bino-Higgsino暗物质遗迹密度的前景进行了研究。大型强子对撞机可以探测质量高达约600 GeV的维诺暗物质,亮度为1000 fb $^{-1}$。(ii)在两个VBF喷注、缺少横能和两个$τ$(轻Stau情形)和轻轻子$e$和$μ$(轻Slepton情形)的末态中寻找电荷伴子/中性伴子系统.在LHC 14的300 fb $^{-1}$(1000 fb $^{-1}$)处,包含和相反符号的$τ$对的$5 σ$质量达到分别为250 GeV(300 GeV)和200 GeV(250 GeV),对于$ΔM \, = \, m_{\tildeτ_1} - m_{\neu{1}} \, = \, 30$ GeV。对于$ΔM \, = \, 15$ GeV,包含$τ$对的LHC 14在300 fb $^{-1}$(1000 fb $^{-1}$)处的$3 σ$质量达到180 GeV。在LHC 14的300 fb $^{-1}$(1000 fb $^{-1}$)处,包含和相反符号的$μ$对的$5 σ$质量分别约为350 GeV(400 GeV)和300 GeV(350…
2013-08-01 hep-ph
Search for doubly charged Higgs bosons through VBF at the LHC, and beyond
在最小左右对称模型的背景下讨论了大型强子对撞机和未来强子对撞机上由矢量玻色子融合机制触发的双电荷希格斯玻色子的产生和衰变。我们的分析是基于希格斯玻色子的质量谱兼容可用的约束,其中包括FCNC效应和真空稳定性的标量势。虽然宇称破缺尺度$v_R$很大($\sim$几TeV),并且有助于FCNC效应的标量质量甚至更大,但一致的希格斯玻色子质谱仍然允许我们将双电荷标量质量保持在1 TeV以下,这对于LHC和未来的FCC对撞机来说是一个有趣的情况。我们已经证明,允许的希格斯玻色子玻色子的质量谱限制了分裂($M_{H_{1}^{\pm \pm}}-M_{H_{1}^\pm}$),关闭了$H_{1}^{\pm\pm}\to W_{1}^\pm H_{1}^\pm$衰变的可能性。假设双电荷希格斯玻色子主要通过$p p \rightarrow H_{1/2}^{\pm \pm} H_{1/2}^{\mp \mp} j j \rightarrow \ell^{\pm} \ell^{\pm} \ell^{\mp} \ell^{\mp} jj$过程衰变为一对同号带电轻子,我们发现,对于运行在$\sqrt{s}=14$ TeV、积分光度在$3000\,\mathrm{fb}^{-1}$水平的LHC(HL-LHC),实际上没有机会通过这个通道在合理的显著水平上探测到这样的粒子。然而,33 TeV的HE-LHC…
2015-06-15 hep-ex hep-ph
Rescuing 331 bileptons from the Landau pole
针对带β=√3的最简331模型中低能朗道极点会破坏TeV能标双轻子预言的问题,研究人员分析该问题并探索通过扩展最简331模型将朗道极点移至更高能标的可行性。
2025-07-30 hep-ex hep-ph hep-th
Constraints on the trilinear Higgs coupling from vector boson fusion and associated Higgs production at the LHC
我们研究的三线性希格斯耦合$λ$,起源于相关的($Vh$)和矢量玻色子融合(VBF)希格斯生产在$pp$碰撞的背景下的标准模型有效场论的约束。1-loop的贡献$pp \to V h$和$pp \to jj h$,干从6维操作$O_6 = - λ\left (H^\dagger H \right )^3$的插入计算和结合的${\cal O} (λ)$修正部分衰变宽度的希格斯玻色子。采用次-次-领先阶QCD预测,我们分析了当前和即将测量的信号强度在$Vh$和VBF希格斯生产$λ$的变化的敏感性。我们表明,未来的大型强子对撞机运行可能能够探测修改的$λ$的敏感性类似的,预计将产生的双希格斯生产的测定。差分$Vh$和VBF希格斯分布的灵敏度修改后的$h^3$耦合进行了研究。
2017-10-11 hep-ex hep-ph
Double Higgs Production via Vector Boson Fusion in SMEFT
在SMEFT框架下全面分析了通过VBF的双Higgs产生,发现包含场导数的维度-6和8算符可显著增强产生率,在乐观情景下该通道可与胶子聚变相竞争,是探测反常Higgs耦合的重要互补通道。
2025-09-18 hep-ph
Vector Boson Fusion Searches for Dark Matter at the LHC
大型强子对撞机(LHC)上的矢量玻色子融合(VBF)事件拓扑可以有效抑制双射背景,因此是新物理研究的一个有前途的目标。我们考虑暗物质模型与标准模型相互作用,通过电弱部门:无论是通过新的标量和赝标量介质,可以嵌入到希格斯部门,或通过有效的运营商抑制一些更高的规模,因此有显着的VBF生产截面。使用ATLAS和CMS分析链的现实模拟,包括主要误差源的估计,我们预计在未来十年中,这些模型的LHC的发现和排除潜力。
2016-03-24 hep-ex hep-ph
Probing Heavy Spin-2 Bosons with $γγ$ final states from Vector Boson Fusion Processes at the LHC
新的大质量自旋-2粒子在标准模型(SM)的理论扩展中被预测,试图解决层次问题。这些理论假设,与其他基本力相比,引力被稀释,因为它可以在额外的空间维度中传播。虽然这种理论模型具有很高的实验兴趣,因为它们预测了大质量自旋2粒子($Y_{2}$)可能被对撞机实验检测到,但大型强子对撞机(LHC)的搜索迄今为止没有产生它们存在的重要证据。这项工作考虑了一个假设的物理场景,其中$Y_{2}$和夸克/胶子之间的低耦合强度是LHC中无效$Y_{2}$搜索结果背后的根本原因,主要依赖于Drell-Yan和胶子-胶子融合产生机制。本文的重点是在大型强子对撞机上利用矢量玻色子融合(VBF)过程寻找$Y_{2}$粒子的可行性研究。在$Y_{2}$和SM的弱玻色子之间具有不同耦合$κ_{V}$的有效场论方法的背景下,我们考虑了$Y_{2}\toγγ$衰变模式,以表明双光子对与两个高$p_{T}$向前喷流相结合的要求,具有大的双喷流质量和大的分离的赝快度可以显着减少SM背景。假设质子-质子碰撞在$\sqrt{s} = 13$ TeV,我们提出的总VBF生产截面,$Y_{2}$衰减宽度,和$Y_{2}\toγγ$分支比作为$m(Y_{2})$的函数,考虑通用和非通用耦合的SM粒子。描述了幺正性破坏相空间。预期所提出的VBF $Y_{2}\toγγ$搜索对于高达4.4 TeV的$Y_{2}$质量和低至0.5的$…
2018-12-17 hep-ph
Exploring the Doubly Charged Higgs of the Left-Right Symmetric Model using Vector Boson Fusion-like Events at the LHC
本文研究了在类矢量玻色子融合过程中,利用多轻子末态产生左右对称模型的双电荷希格斯玻色子玻色子对。在与模型对标准模型$ρ_{EW}$参数的校正一致的框架内进行研究。VBF拓扑切割、末态轻子数和轻子上的$p_T$切割对抑制本底是有效的。为了排除/发现双电荷希格斯玻色子,在即将到来的LHC运行中,可以达到显著的质量范围,亮度为$\mathcal{O}(10^3)$ fb $^{-1}$。
2015-06-11 hep-ex hep-ph
Vector Boson Fusion Processes as a Probe of Supersymmetric Electroweak Sectors at the LHC
矢量玻色子融合(VBF)过程提供了一个很有前途的途径来研究在LHC的标准模型的超对称扩展的无色部门。本文研究了在$R-$宇称守恒最小超对称标准模型中寻找电荷伴子/中性伴子系统的可行性。利用相对半球的高$E_T$前向喷流触发VBF事件,从而可以探测最轻电荷伴子和第二轻中性伴子的产生,而不受实验触发器的影响。运动学的要求是寻找这些超对称状态以上的标准模型背景的信号在$τ$和轻轻子($e$和$μ$)的最终状态在$\sqrt{s} = 8$ TeV。
2013-02-28 hep-ex hep-ph
Soft QCD Effects in VBS/VBF Topologies
我们考虑了多部分子相互作用,色重联和强子化对大型强子对撞机(LHC)上矢量玻色子融合和矢量玻色子散射(VBS)终态建模的影响。我们调查如何的模型参数的变化,兼容一个合理的传播的预测典型的调谐观测值,外推到VBS相空间。我们研究了这种变化对当前事件发生器预测中最终状态的现实模拟的总不确定性预算的影响。我们发现,变化有一个非平凡的相空间的依赖性,并成为可比的微扰的不确定性,一旦下一个领先的顺序预测与部分子簇演化相结合的大小。
2021-10-04 hep-ex hep-ph
Searching for New Heavy Neutral Gauge Bosons using Vector Boson Fusion Processes at the LHC
新的大质量共振在粒子物理学标准模型(SM)的许多扩展中被预测,并构成了LHC最有希望的新物理学研究之一。我们提出了一个可行性研究,寻找新的重中性规范玻色子使用矢量玻色子融合(VBF)过程,这变得特别重要的大型强子对撞机探测更高的碰撞能量。特别是,我们考虑的可能性,发现一个$Z'$玻色子可能逃避搜索在大型强子对撞机。$Z'$玻色子与SM夸克的耦合可能很小,因此$Z'$将无法通过迄今为止进行的搜索来解释。在一个简化的唯象方法的背景下,我们考虑的$Z'\toττ$和$Z'\toμμ$衰变模式表明,要求的双轻子对结合两个高$p_{T}$向前喷流与大分离的赝快度和大dijet质量是有效的减少SM背景。预期的排除界限(在95\%的置信水平)是$m(Z') < 1.8$ TeV和$m(Z') < 2.5$ TeV的$ττj_{f}j_{f}$和$μμj_{f}j_{f}$通道,分别假设1000 fb的$^{-1}$的13 TeV的数据从大型强子对撞机。使用VBF拓扑搜索大质量中性规范玻色子提供了在$ττj_{f}j_{f}$和$μμj_{f}j_{f}$通道中对于高达1.4(1.6)TeV和2.0(2.2)TeV的$Z'$质量具有大于5 $σ$(3 $σ$)的预期显著性的发现范围。
2016-12-16 hep-ph
Signals of neutralinos and charginos from gauge boson fusion at the CERN Large Hadron Collider
我们指出,有趣的信号的非强相互作用部门的超对称标准模型产生的charginos和neutralinos通过矢量玻色子融合(VBF)在大型强子对撞机(LHC)。特别是,如果R-宇称被破坏,强子安静的信号charginos和neutralinos通过直接生产得到相当大的抑制。我们表明,在这种情况下,VBF通道可以是有用的,在确定这个部门通过清洁和无背景的最终状态。
2001-11-25 hep-ph
Connecting Particle Physics and Cosmology: Measuring the Dark Matter Relic Density in Compressed Supersymmetry at the LHC
暗物质的身份是当今粒子物理学中最吸引人的话题之一。R-宇称守恒最小超对称标准模型(MSSM),它自然地提供了一个DM候选人的最轻的中性伴子($\tildeχ_{1}^{0}$)的形式,被用作一个基准方案,以表明$Ω_{\tildeχ_{1}^{0}}h^{2}$的测量可以实现从欧洲核子研究中心大型强子对撞机的测量。重点放在压缩质谱区域,其中$\tildeχ_{1}^{0}$和$\tildeτ_{1}$之间的质量差很小,并且早期宇宙的$\tildeτ_{1}$ - $\tildeχ_{1}^{0}$共湮没(CA)机制发挥着重要作用。用于测量$Ω_{\tildeχ_{1}^{0}}h^{2}$的技术依赖于两个提出的对压缩超对称性(SUSY)的搜索:1)通过矢量玻色子融合(VBF)过程产生;以及2)从初始状态辐射(ISR)产生相关的高能喷流。这些方法允许在大型强子对撞机的遗迹丰度的任何模型,CA是一个重要的DM减少机制在早期宇宙的测定。因此,有可能证实我们今天观察到的DM是在早期宇宙中创造的$\tildeχ_{1}^{0}$。我们表明,从测量中的VBF和ISR超对称搜索在LHC,暗物质遗迹密度可以测量的不确定性为25%与3000 fb的$^{-1}$的13 TeV的质子-质子数据。
2018-01-11 hep-ph
Vector Boson Fusion in the Inert Doublet Model
本文利用矢量玻色子融合(VBF)搜索策略,在LHC上对惰性Higgs二重态模型进行了研究。我们优化了选择切割和调查的参数空间的模型,我们表明,VBF搜索有一个更好的达到相比,单喷搜索。我们还调查了Drell-Yan型切割,并表明它们对较小的带电希格斯质量很重要。我们确定$3σ$达到参数空间使用这些优化的削减为3000 fb $^{-1}$的光度。
2018-03-13 hep-ph
Probing Compressed Sleptons at the LHC using Vector Boson Fusion Processes
在14 TeV的大型强子对撞机上的矢量玻色子融合(VBF)拓扑为寻找新的物理学提供了机会。本文研究了在两个喷流、一个或两个低$p_{T}$非共振轻子和能量丢失的终态下,在压缩质谱的情况下寻找轻子的可行性。VBF标记喷流和缺失能量的存在有效地减少了标准模型背景。利用$\tilde{l}_{L}$和$\tildeχ_{1}^0$之间质量差为5-15 GeV的smuon产生,发现观察信号事件的意义是$\sim$ 3-6 $σ$,对于$m_{\tilde{l}}$ =115-135 GeV,考虑到3000 fb $^{-1}$的积分亮度。
2015-06-11 hep-ex hep-ph
Constraining Lepton Flavor Violating Higgs Couplings at the HL-LHC in the Vector Boson Fusion Channel
本研究在HL-LHC上通过VBF道探测μ-τ轻子味破缺希格斯耦合,对比低能约束给出标准模型希格斯的灵敏度,还给出了通用新中性希格斯的模型无关上限并以双希格斯二重态模型解读。
2023-04-05 hep-ph
Di-boson and Tri-boson production at the LHC
简要介绍了二玻色子和三玻色子的产生现状。利用VBFNLO和LOOPSIM程序包,给出了WZ产生在NNLO QCD下的近似结果。给出了非线性光学QCD条件下waa +喷注的实验结果。
2013-07-08 hep-ex hep-ph
Interference effects in the $H(\rightarrow γγ) + 2$ jets channel at the LHC
我们计算了QCD中共振过程$pp\to H(\rightarrow γγ)+2 \text{ jets}$与相应的首阶连续谱背景之间的干涉。对于Higgs信号,我们包括胶子融合(GF)和矢量玻色子融合(VBF)的生产渠道,而对于背景,我们考虑所有的树级贡献,包括纯EW效应(${\cal O}(α_{QED}^4)$)和QCD贡献(${\cal O}(α_{QED}^2 α_{s}^2)$),加上环诱导胶子发起的过程。与实验质量分辨率卷积后,干扰的主要影响是移动质量峰的位置,如前面研究的包含GF情况。这种明显的质量移动幅度很小,但强烈依赖于希格斯粒子的宽度,这可能允许测量或限制宽度本身。在$H(\rightarrow γγ)+2 \text{ jets}$通道中,VBF和GF的贡献产生了相反符号的位移,这些位移在很大程度上抵消了,这取决于所使用的切割组,小到5 MeV(朝向较低的希格斯质量)。小幅度的位移使这个通道成为一个很好的参考质量,用于测量标准模型中约60 MeV的包容性质量位移。
2015-07-02 hep-ph
Light sfermion interplay in the 125 GeV MSSM Higgs production and decay at the LHC
在最小超对称标准模型下研究了轻费米子对最轻Higgs玻色子产生和衰变的影响。我们发现,浅色sfermions -停止或sbottoms -的情况下,有可能解释一个非普遍的改变,暗示LHC的数据,胶子-胶子融合($μ_{ggF}$)相对于矢量玻色子融合($μ_{VBF}$)事件率,特别是,可以预测$\frac{μ_{VBF}}{μ_{ggF}}>1$的所有希格斯玻色子衰变通道在大面积的参数空间。我们还发现,与光停止/sbottom的情况下,可以补充的情况下,总希格斯粒子的宽度,$Γ_{\rm tot}$,是由于抑制汤川耦合$Y_b$减少。在这种情况下,在最大混合情景中发生的$ggF$过程中希格斯粒子产生率的降低被$H\to b\bar{b}$部分衰变宽度的降低所补偿,该部分衰变宽度是$Γ_{\rm tot}$的最大组成部分。此外,我们强调的事实是,在光停止/sbottom的情况下,希格斯玻色子衰变到$b\bar{b}$最终状态的事件率预计基本上低于统一。因此,在未来的LHC运行中,对$h\to b\bar{b}$末态的测量是一个特别重要的问题。在我们研究的所有可行的MSSM配置中(包括重新访问光stau解决方案),我们强调最有光停止的情况,因为后者也是由暗物质和电弱重子生成所激发的。我们还执行适合的MSSM对大型强子对撞机的数据,强调在大多数情况下,这些都比SM。
2014-03-19 hep-ph
Monte Carlo tools for studies of non-standard electroweak gauge boson interactions in multi-boson processes: A Snowmass White Paper
在Snowmass 2013白皮书中,我们回顾了用于研究电弱矢量玻色子对和三重产生以及矢量玻色子散射中的非标准电弱相互作用的有效场论方法。我们提出了一个概述的MadGraph5,VBFNLO和WHIZARD中的第六和第八维运营商的实施,并提供这些更高的维度运营商在这些程序中使用的系数之间的关系,并在异常耦合的方法。我们执行调谐比较多玻色子过程的预测,包括非标准的电弱相互作用与MadGraph5,VBFNLO和WHIZARD。我们讨论了高阶修正在这些预测中的作用,使用VBFNLO和POWHEG BOX实现高阶QCD修正WWjj生产。本白皮书旨在收集LHC非标准电子战物理研究的有用工具,比较它们,并研究相关过程中的主要物理问题。
2013-09-30 hep-ph
Energy-Enhanced Dimension Eight SMEFT Effects in VBF Higgs production
本文研究LHC上VBF Higgs产生中直至$1/\Lambda^4$阶的能量增强SMEFT效应,利用几何表述纳入新的八维算符,指出其在低$\Lambda$区间可产生显著影响。
2025-03-15 hep-ph
NLO QCD corrections to W+ W+ jj production in vector-boson fusion at the LHC
本文提出了一个次首阶QCD方法,计算了矢量玻色子融合中e+νeμ+νμjj的产生,即两个带正电荷的W玻色子在LHC上的散射.我们包括一套完整的电弱领先的顺序图的六粒子的最终状态和定量评估的大小的s-通道和干扰的贡献VBF运动学。计算使用复杂的质量计划来描述的W-玻色子共振,并实施到一个灵活的蒙特卡罗发生器。使用基于喷流横动量的动力学尺度,对于所有考虑的观测量,QCD修正保持在10%以下,而剩余尺度依赖性在1%的水平。
2012-09-11 hep-ph
Higgs to charm quarks in vector boson fusion plus a photon
在大型强子对撞机实验中,对粲-汤川耦合进行实验研究是非常重要的,但由于QCD背景的巨大,这一研究也极具挑战性。我们研究了一个新的通道,可用于搜索希格斯衰变$H\to c\bar c$,使用矢量玻色子融合(VBF)机制与相关的光子。除了抑制QCD背景,光子还提供了一个有效的触发柄。我们讨论了触发器的影响,可以利用ATLAS和CMS的最终状态。我们提出了一种新的搜索策略,$H\to c\bar c$与VBF喷流和光子,在那里我们发现了约13倍的SM魅力汤川耦合在95 $\%$ $\text{CL}_s$在高亮度LHC(HL-LHC)的投影灵敏度。我们的结果与HL-LHC现有的预测是可比的和互补的。我们还讨论了增加的质心碰撞能量为30 TeV和100 TeV的影响。
2021-10-04 hep-ex hep-ph
Measurement of the Higgs Boson Couplings and CP Structure Using Tau Leptons at the LHC
在$\sqrt{s}=$ 7和8 TeV的LHC收集的pp碰撞数据进行的ATLAS和CMS合作的$H\toττ$测量的结果。其中包括在VBF希格斯玻色子生产CP不变性的测试。实验挑战的CP不变性测试中的$H\toττ$衰变也进行了审查。
2017-03-29 hep-ex hep-ph
Anomalous triple gauge couplings in electroweak dilepton tails at the LHC and interference resurrection
在EFT框架下研究LHC双前向喷注电弱双轻子产生中的反常三规范耦合,提出VBFhardness变量复活SM与新物理间的干涉,利用不变质量和横动量推导了LHC及高亮度LHC的灵敏度。
2023-05-22 hep-ex hep-ph
Probing pseudo-Goldstone dark matter at the LHC
伪戈德斯通暗物质通过希格斯门耦合到标准模型,为现象学上可行的伪标量暗物质提供了一个有吸引力的框架。由于在零动量转移时相关的(树级)Goldstone玻色子顶点消失,它享有直接探测率的自然抑制,这使得轻的WIMP类暗物质与强流边界一致。在这项工作中,我们探讨了在大型强子对撞机上探测伪戈德斯通暗物质的前景,重点是丢失能量的矢量玻色子融合(VBF)通道。我们发现,在相当大的区域的参数空间,相对轻的暗物质($m_χ< 100$ GeV),可以发现在高光度运行,只要它是在希格斯玻色子衰变产生的。
2019-06-28 hep-ph
Discriminating Higgs production mechanisms using jet energy profiles
我们提出了一个新的工具,在大型强子对撞机的希格斯玻色子玻色子生产机制的精确测量。我们研究由两个向前喷流产生的希格斯玻色子的事件。即使在相当严格的切割下,人们也可以预期在事件样本中除了矢量玻色子融合(VBF)之外,胶子融合(GF)也会受到显著的污染。通过测量最中心喷流的能量分布,我们发现SM的产生可以从纯VBF或纯GF在$5σ$水平与100 fb $^{-1}$的亮度在14 TeV的LHC区分。此外,这种区分技术可以用来验证或排除新的物理模型,预测类似的可观察到的分支分数为125 GeV的SM希格斯粒子,但有不同的生产机制。
2013-06-04 hep-ex hep-ph
Next-to-Leading-Order Multi-Jet Merging of Higgs Boson Production via Vector Boson Fusion in the Presence of Anomalous Couplings
University of Delaware(特拉华大学);Wichita State University(威奇托州立大学)
本研究在存在反常耦合的情况下,利用Herwig与VBFNLO对接的多喷注合并方案,对LHC中VBF产生希格斯玻色子开展模拟,证实方位角可观测量对QCD辐射修正具有稳健性。
2026-09-03 hep-ph
Technicolor Walks at the LHC
我们分析了大型强子对撞机(LHC)的潜在观察签名的现象可行的步行Technicolor模型。我们研究和比较了Drell-Yan(DY)和矢量玻色子融合(VBF)机制产生复合重矢量。我们发现,重矢量是最容易产生和检测通过DY过程。研究了复合Higgs现象。如果Technicolor在LHC上行走,它的足迹将是可见的,我们的分析将有助于揭示它们。
2008-09-04 hep-ex hep-ph
Probing the Higgs self coupling via single Higgs production at the LHC
我们提出了一种确定三线性Higgs自耦合的方法,该方法可替代直接测量Higgs对产生的总截面和微分分布。该方法依赖于具有异常三线性耦合的电弱环对LHC产生单个希格斯粒子的影响。我们首先计算这些贡献的所有现象学相关的希格斯生产($gg{\rm F}$,VBF,$WH$,$ZH$,$t\bar tH$)和衰变($γγ$,$WW^{*}/ZZ^{*}\to 4f$,$b\bar b$,$ττ$)模式在LHC,然后估计三线性耦合通过一个参数拟合在LHC 8 TeV的单希格斯测量的灵敏度。我们发现,自耦合的界限已经具有竞争力的希格斯对生产,并将在当前和下一个LHC运行进一步改善。
2016-12-23 hep-ph
Studies of nonresonant Higgs pair production at electron-proton colliders
希格斯玻色子对和矢量玻色子对之间的希格斯四次耦合修正因子$κ_{2V}$的测量预期将通过矢量玻色子融合(VBF)产生希格斯玻色子对来实现。然而,这个过程涉及到另一个无法测量的参数,三线性希格斯自耦合修改器$κ_{λ}$。敏感性分析应针对这两个参数。由于大型强子对撞机无法避免胶子聚变污染,而非SM $κ_{λ}$的胶子聚变污染变得更加严重,因此电子质子对撞机更适合进行全面的测量。在这方面,我们研究的VBF生产的希格斯玻色子对的$b\bar{b}b\bar{b}$最终状态在LHeC和FCC的他。使用模拟数据集进行详细分析,我们设计了专门针对LHeC和FCC-he的搜索策略,并预测了对$κ_{2V}$和$κ_{λ}$的敏感性。我们发现这两个电子质子对撞机具有很高的潜力:LHeC与HL-LHC具有相似的排斥前景; FCC-he非常有效,在95%C. L时排除了$κ_{2V} \in [0.8, 1.2]$和$κ_{λ}\in [1, 2.5]$之外的参数空间。对于$10$ ab $^{-1}$的总光度和10%的背景产额不确定性。
2021-06-02 hep-ph
Multi-Higgs Production and Unitarity in Vector-Boson Fusion at Future Hadron Colliders
我们研究多希格斯粒子的最终状态矢量玻色子融合(VBF)过程中在大型强子对撞机和未来的质子-质子对撞机,专注于在27 TeV和100 TeV的测量前景。我们使用一个有效的拉格朗日量,其中包括高维运营商的质量本征态相关的VBF过程,并将其与特定的参数化和模型的新物理在希格斯部门。从$2\to n$散射振幅的么正性出发,导出了参数空间上的理论约束,并将结果应用于$V V \to hh$和$h h h$过程,其中$V=W,Z$ .因此,我们提出了适当的研究$V V \to hh$和$h h h$过程的微分分布的约束。
2019-10-28 hep-ph
Connecting Electroweak Symmetry Breaking and Flavor: A Light Dilaton ${\cal D}$ and a Sequential Heavy Quark Doublet $Q$
125 GeV的玻色子与标准模型(SM)的希格斯玻色子相当一致,但安德森对这种粒子是否在拉格朗日中提出了挑战。随着LHC Run 2进入最后一年的运行,我们应该反思并确保一切都是正确的。ATLAS和CMS组合的运行1分析声称5.4 $σ$测量矢量玻色子融合(VBF)产生,与SM一致,这似乎反驳了Anderson。然而,为了验证电弱对称性破缺(EWSB)的来源,我们警告说,VBF测量太重要了,我们不能以任何方式轻率,并且具有类似标签喷流的胶子-胶子融合(ggF)必须同时进行\emph{measured},这应该在LHC运行2中可以实现。关键是要真正测试玻色子的可能性,即破坏尺度不变性的伪戈德斯通玻色子。我们说明EWSB的动态质量生成的一个连续的夸克偶$Q$通过其超强汤川耦合,并认为这可能是一致的125 GeV的介子,${\cal D}$。超重的$2m_Q \gtrsim 4$ -5 TeV的尺度解释了新物理的缺席,到目前为止,而质量产生机制屏蔽了我们从紫外理论的强汤川耦合。对撞机和风味物理的影响简要触及。目前的运行2分析显示ggF和VBF测量之间的相关性,但新观察到的$t\bar tH$生产在大型强子对撞机提出了挑战。
2018-08-02 hep-ex hep-ph
Dark-Photon searches via Higgs-boson production at the LHC
暗光子$\bar γ$介导的暗扇区中的长程力被各种新的物理方案预测,并正在实验中被密集地寻找。我们扩展了以前的研究,一个新的发现过程中的暗光子程序通过希格斯玻色子生产在大型强子对撞机。由于希格斯玻色子的非退耦特性,BR($H\to γ\bar γ$)值高达百分之几的无质量暗光子是可能的,即使是在重暗扇区的情况下。对应的特征(对于静止的希格斯玻色子)由一个能量为$E_γ= m_H/2$的单色光子和类似的丢失能量组成。我们在LHC的胶子融合和VBF希格斯生产机制在14 TeV,包括部分子簇射效应,并更新我们以前的部分子水平的分析,在8 TeV的胶子融合通道更现实的背景建模模型独立的分析。我们发现,在BR($H\to γ\bar γ)\simeq\,$ 0.1%,积分亮度光度为$L\simeq 300\, {\rm fb}^{-1}$)的胶子融合通道中可以达到$5σ$灵敏度。相应的VBF范围被限制为1%。这样的衰变率可以自然地在暗光子的情况下产生的完整的$U(1)_F$模型解释的起源和层次的汤川耦合,强烈激励这种奇特的希格斯衰变在大型强子对撞机的搜索。
2016-03-04 hep-ex hep-ph
Invisible charginos and neutralinos from gauge boson fusion : a way to explore anomaly mediation ?
我们指出,矢量玻色子融合(VBF)在大型强子对撞机(LHC)可以导致有用的信号charginos和neutralinos在超对称的情况下,这些粒子几乎是不可见的。所提出的信号只是两个缺少横向能量的前向喷流。它表明,以这种方式可以把迄今为止最强的约束参数空间的理论与异常介导的超对称性破缺(AMSB)在大型强子对撞机。此外,最轻的中性伴子和电荷伴子是类希格斯诺粒子的情况下,可以给出上述类型的信号。
2002-03-15 hep-ph
Higgs pair production at the LHC with NLO and parton-shower effects
我们提出的SM-Higgs对生产渠道的相关性在大型强子对撞机:胶子-胶子融合,VBF,和顶对,W,Z和单顶相关的生产预测。这些结果都达到了QCD中的NLO精度,并且用MC@NLO方法与部分子簇射相匹配,因此它们是全微分的。除了胶子-胶子融合过程需要特殊处理以改进无限顶质量极限之外,我们的预测是在公开可用的MadGraph5_aMC@NLO框架内以全自动的方式获得的。我们表明,在一般的所有渠道,特别是胶子-胶子融合和顶对相关的生产,非线性光学校正减少了理论的不确定性,并需要为了达到可靠的预测总速率以及分布。
2014-03-20 hep-ph
Higgs-boson plus Dijets: Higher-Order Matching for High-Energy Predictions
在大型强子对撞机的几个重要的过程和分析是敏感的高阶微扰修正超出了目前可以计算在固定的顺序。高能喷流(HEJ)的形式主义计算的修正系统增强的大比率的质心能量的横向动量的观察到的喷流。这些效应在分析例如与切口内的双射流相关的希格斯玻色子产生中是相关的,所述切口被设计为增强来自矢量玻色子融合(VBF)的贡献。HEJ获得了一个全阶近似,对数校正的基础上,这是匹配的固定顺序的结果,在这些情况下,可以很容易地进行评估。在本文中,我们提出了一个改进的框架,用于匹配HEJ,合并树级的结果是数学上等同于迄今为止使用的。然而,通过从以固定顺序产生的事件开始,并补充这些与全顺序求和,在计算上更简单地获得与高多重性计算的匹配。我们表明,较高的多重性匹配的预测的影响是小的胶子融合(GF)的贡献希格斯玻色子生产与双射流在VBF区域,所以微扰稳定性对高多重性匹配已实现内HEJ。我们将改进的HEJ预测与包含的次前导阶(NLO)截面相匹配,并与具有标准VBF切割的h->光子光子通道中的纯NLO进行比较。
2018-05-11 hep-ph