大型假標量尤卡瓦耦合在複雜三希格斯模型中

核心概念

在複雜三希格斯模型中,可以部分恢復頂夸克主要耦合為標量而底夸克主要耦合為假標量的奇特可能性,這需要進一步的實驗探索。

摘要

本文研究了具有顯式CP破壞的三希格斯模型(C3HDM),並展示了頂夸克主要耦合為標量而底夸克主要耦合為假標量的奇特可能性部分得到恢復。

首先,作者描述了具有Z2 × Z2對稱性的C3HDM的斯卡拉勢能,並提出了一種參數化方法來確定物理量與模型參數之間的關係。

接著,作者討論了C3HDM中的尤卡瓦拉格朗日量,並得出了希格斯-費米子耦合的一般表達式。作者指出,在C3HDM的type-Z模型中,每種費米子都與不同的希格斯雙重態耦合。

最後,作者列出了理論和實驗上的各種約束條件,並進行了參數空間的掃描。結果表明,在C3HDM中,頂夸克主要耦合為標量而底夸克主要耦合為假標量的奇特可能性部分得到恢復,這需要進一步的實驗探索。

統計資料

在C3HDM中,每種費米子都與不同的希格斯雙重態耦合。
在C3HDM的type-Z模型中,存在一個意外的關聯,即帶電勒普頓和下夸克的CP奇異成分之間存在相關性。
在C3HDM中,頂夸克主要耦合為標量而底夸克主要耦合為假標量的奇特可能性部分得到恢復。

引述

"在複雜三希格斯模型中,可以部分恢復頂夸克主要耦合為標量而底夸克主要耦合為假標量的奇特可能性,這需要進一步的實驗探索。"
"在C3HDM的type-Z模型中,存在一個意外的關聯,即帶電勒普頓和下夸克的CP奇異成分之間存在相關性。"

從以下內容提煉的關鍵洞見

Large pseudoscalar Yukawa couplings in the complex 3HDM

by Rafa... 於 arxiv.org 10-03-2024

https://arxiv.org/pdf/2407.19856.pdf

深入探究

在C3HDM以外的其他多希格斯模型中,是否也存在類似的奇特可能性?

在其他多希格斯模型中，例如複數兩希格斯雙重態模型（C2HDM）和其他類型的多希格斯模型，確實存在類似的奇特可能性。這些模型通常允許希格斯粒子之間的CP性質混合，從而使得某些希格斯粒子可以同時展現CP偶數和CP奇數的耦合特性。例如，在C2HDM中，曾經有研究指出h125可以與頂夸克呈現CP偶數耦合，而與底夸克則呈現CP奇數耦合。這種現象在C3HDM中得到了進一步的延續，顯示出多希格斯模型的靈活性和豐富性。這些模型的共同特點是它們能夠引入額外的CP破壞源，從而解釋標準模型無法解釋的現象，如宇宙中的重子不對稱性。

如何設計實驗來更好地探索C3HDM中頂夸克和底夸克的CP性質?

為了更好地探索C3HDM中頂夸克和底夸克的CP性質，可以設計一系列針對h125的實驗，特別是針對其與頂夸克和底夸克的耦合特性。首先，可以利用LHC的高能碰撞數據，專注於tth125和th125事件，觀察h125的衰變模式，特別是h125 → bb和h125 → ττ的衰變通道。這些通道的角分佈和衰變率可以提供有關CP性質的重要信息。此外，通過測量h125的自旋和宇稱，可以進一步確定其CP性質。實驗還可以考慮使用高精度的角度測量技術，來檢測底夸克和頂夸克的衰變產物的角分佈，這將有助於揭示其CP性質的細微差異。

C3HDM的type-Z模型與其他多希格斯模型在理論和實驗上的差異是什麼?

C3HDM的type-Z模型與其他多希格斯模型的主要差異在於其耦合結構和CP性質的實現方式。C3HDM的type-Z模型允許每種右手夸克（上夸克、下夸克和帶電輕子）與不同的希格斯雙重態耦合，這種耦合方式在其他多希格斯模型中並不常見。這使得C3HDM在實現自然味道守恆（NFC）方面具有獨特的優勢，並且能夠在不引入味道改變中保持理論的一致性。此外，C3HDM中引入的顯性CP破壞源使得其在實驗上能夠探索到更豐富的CP性質，這在其他模型中可能無法實現。實驗上，C3HDM的type-Z模型可以通過特定的衰變通道和耦合常數的測量來進行檢驗，這些特徵在其他多希格斯模型中可能不那麼明顯或可測量。