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电子-正电子希格斯工厂中的喷注起源识别及其应用

Jet-Origin Identification and Its Application at an Electron-Positron Higgs Factory

Hao Liang, Yongfeng Zhu, Yuexin Wang, Yuzhi Che, Chen Zhou, Huilin Qu, Manqi Ruan

发表信息：
Phys. Rev. Lett. 132, 221802 (2024)
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AI总结：

本文提出喷注起源识别方法，将喷注分类为5种夸克、5种反夸克和胶子，并在CEPC希格斯工厂中将其应用于稀有和奇异希格斯衰变测量，显著提升了分支比上限的确定精度。

摘要：

为了提升高能对撞机实验的科学发现能力，我们提出并实现了喷注起源识别的概念，将喷注分类为5种夸克（b, c, s, u, d）、5种反夸克（\ar{b}, \ar{c}, \ar{s}, \ar{u}, \ar{d}）以及胶子。利用最先进的算法和在电子-正电子希格斯工厂240 GeV质心能量下模拟的 ν\arνH, H→jj 事例，喷注起源识别同时实现了底夸克、粲夸克和奇异夸克的喷注味标记效率从67%到92%，以及所有夸克种类的喷注电荷翻转率从7%到24%。我们将喷注起源识别应用于环形正负电子对撞机（CEPC）标称亮度下的希格斯稀有和奇异衰变测量，并得出结论：在95%置信水平下，H→s\ar{s}, u\ar{u}, d\ar{d} 以及 H→sb, db, uc, ds 的分支比上限可以被确定在 2×10^{-4} 到 1×10^{-3} 之间。推导出的 H→s\ar{s} 衰变上限约为标准模型预言值的三倍。

英文摘要：

To enhance the scientific discovery power of high-energy collider experiments, we propose and realize the concept of jet origin identification that categorizes jets into 5 quark species $(b,c,s,u,d)$, 5 anti-quarks $(\bar{b},\bar{c},\bar{s},\bar{u},\bar{d})$, and the gluon. Using state-of-the-art algorithms and simulated $ν\barνH, H\rightarrow jj$ events at 240 GeV center-of-mass energy at the electron-positron Higgs factory, the jet origin identification simultaneously reaches jet flavor tagging efficiencies ranging from 67% to 92% for bottom, charm, and strange quarks, and jet charge flip rates of 7% to 24% for all quark species. We apply the jet origin identification to Higgs rare and exotic decay measurements at the nominal luminosity of the Circular Electron Positron Collider (CEPC), and conclude that the upper limits on the branching ratios of $H\rightarrow s \bar{s}, u\bar{u}, d\bar{d}$, and $H\rightarrow sb, db, uc, ds$ can be determined to $2\!\!\times\!\!10^{-4}$ to $1\!\!\times\!\!10^{-3}$ at 95% confidence level. The derived upper limit for $H\rightarrow s \bar{s}$ decay is approximately three times the prediction of the Standard Model.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

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