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arXiv 2408.13952hep-ph
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2HDM 框架下的带电希格斯粒子伴随产生:$e^-e^+$ 对撞机与 $μ^-μ^+$ 对撞机的比较

Associated charged Higgs production within the 2HDM: $e^-e^+$ versus $μ^-μ^+$ colliders

Brahim Ait Ouazghour, Abdesslam Arhrib, Kingman Cheung, Es-said Ghourmin, Larbi Rahili

AI总结:

本文在 2HDM 框架下系统研究 $e^+e^-$ 与 μ 子对撞机上带电希格斯粒子的伴随产生过程,发现 μ 子对撞机的新费曼图可通过 Yukawa 耦合显著增大截面,并在 3 TeV 下给出 2σ 排除和 5σ 发现区域。

摘要:

我们的目标是在即将到来的 $e^+e^-$ 和 μ 子对撞机上研究 2HDM 框架下的带电希格斯粒子唯象学。我们主要关注与费米子对的伴随产生过程:$\ell^+ \ell^- \to τ^+ ν_{τ}H^-$ 和 $\ell^+ \ell^- \to t \bar{b} H^-$,以及与 W 玻色子和中性希格斯玻色子的伴随产生过程:$\ell^+ \ell^- \to W^\pm H^\mp S$($S=h,\\,H,\\, A$)和 $\ell^+ \ell^- \to W^\pm H^\mp Z$。我们首先更新 $e^+e^- \to \{ τ^+ ν_{τ}H^-\\ , \\ t \bar{b} H^-\}$ 的结果,然后讨论在 500 GeV、1 TeV、1.5 TeV 和 3 TeV 等不同质心能量下 $e^+e^- \to \{ W^\pm H^\mp S\}$ 的发现。在 μ 子对撞机的情形中,我们展示了新的 s 道和 t 道图可以通过其 Yukawa 耦合增大截面。我们系统地将 μ 子对撞机的结果与国际直线对撞机(ILC)和紧凑直线对撞机(CLIC)上获得的结果进行比较。我们选取基准点并进行信号-背景分析,同时纳入探测器模拟。对于 3 TeV 的 μ 子对撞机,我们的结果给出了 2$σ$ 水平的排除区域和 5$σ$ 水平的发现区域。

英文摘要:

Our goal is to investigate the charged Higgs phenomenology in the framework of 2HDM at the upcoming $e^+e^-$ and muon colliders. We are primarily concerned with the associated production processes with a fermion pair: $\ell^+ \ell^- \to τ^+ ν_{τ}H^-$ and $\ell^+ \ell^- \to t \bar{b} H^-$, as well as with the W boson and a neutral Higgs boson: $\ell^+ \ell^- \to W^\pm H^\mp S$ ($S=h,\,H,\, A$) and $\ell^+ \ell^- \to W^\pm H^\mp Z$. We first update the results for $e^+e^- \to \{ τ^+ ν_{τ}H^-\ , \ t \bar{b} H^-\}$ and then discuss our findings for $e^+e^- \to \{ W^\pm H^\mp S\}$ for various center of mass energies 500 GeV, 1 TeV, 1.5 TeV and 3 TeV. In the case of muon collider, we show that the new s-channel and t-channel diagrams can increase the cross sections by virtue of their Yukawa couplings. We systematically compare our results for the muon collider with those obtained at the International Linear (ILC) and Compact Linear (CLIC) colliders. We select benchmark points and conduct signal-background analyses, incorporating detector simulations. For a 3 TeV muon collider, our results show an exclusion region at the 2$σ$ level and a discovery region at the 5$σ$ level.

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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