Dalam program fisika Higgs di atas Model Standar, pencarian sumber-sumber tambahan pelanggaran simetri CP adalah bagian sentral. Studi yang menggunakan observabel-observabel bertanda untuk melacak pelanggaran simetri CP melalui asimetri-asimetri yang dibuat dengan sengaja memperkuat usaha berdasarkan analisis tingkat boson Higgs yang jelas. Kemungkinan lain, yang masih belum dipertanyakan di LHC, adalah realisasi non-linear yang signifikan pelanggaran simetri CP, yang dapat digambarkan dalam teori lapangan medan efektif nonlinear (HEFT).

Dalam penelitian ini, kami melakukan analisis potensi HL-LHC untuk mengikat interaksi-interaksi seperti itu dengan mempertimbangkan jangkauan besar dari proses produksi Higgs tunggal dan ganda, termasuk informasi diferensial di mana hal itu statistik dan teoritis mungkin. Fokus khusus kami adalah membedakan korrelasi-korrelasi yang diperkirakan dalam teori lapangan medan efektif Standar (SM EFT) dari korrelasi-korrelasi yang diperkirakan dalam HEFT.

Hasil analisis menunjukkan bahwa dengan menggunakan data 13 TeV HL-LHC dengan 3 ab-1, kami dapat mengikat parameter-parameter seperti κt dan α dengan akurasi tinggi. Hasil ini memberikan petunjuk pada kemungkinan deteksi pelanggaran simetri CP non-linear yang signifikan di LHC.

Rahasia Pelanggaran Simetri CP dalam SMEFT

Dalam teori lapangan medan efektif Standar (SMEFT), kami menemukan bahwa lintasan total proses μ-μ+→νμν¯μtt¯H memiliki ketergantungan yang kuat pada fase CP ξ dari coupling Yukawa top, di mana rasio ξ=π dan ξ=0 (SM) tumbuh menjadi 670 pada s = 30 TeV dan 3400 pada 100 TeV. Kami mempelajari penyebab ketergantungan energi yang kuat ini dan menemukan bahwa asal-usulnya adalah pertumbuhan yang cepat dari sub-amplitudo fusi boson lemah WL−WL+→tt¯H, di mana dua W's adalah polarisasi longitudinal.

Kami ulangi penelitian dalam SMEFT, di mana simetri gauge EW manifest dan menemukan bahwa lintasan energi tertinggi di reduksi menjadi seperempat hasil model top Yukawa kompleks, dengan kekuatan energi yang sama. Dengan menerapkan teorema equivalensi boson emas (GB), kami identifikasi asal-usul pertumbuhan energi yang kuat dari amplitudo SMEFT sebagai terkait dengan vertex-vertex dimensi enam π−π+ttH, di mana π± menunjukkan GB W±. Kami mendapatkan batasan unitari pada koefisien operator SMEFT dengan mempelajari semua lintasan 2→2 dan 2→3 dalam channel J=0.

Kesimpulan

Dalam penelitian ini, kami menemukan bahwa dengan menggunakan data 13 TeV HL-LHC dengan 3 ab-1, kami dapat mengikat parameter-parameter seperti κt dan α dengan akurasi tinggi. Hasil ini memberikan petunjuk pada kemungkinan deteksi pelanggaran simetri CP non-linear yang signifikan di LHC. Dalam SMEFT, kami menemukan bahwa lintasan total proses μ-μ+→νμν¯μtt¯H memiliki ketergantungan yang kuat pada fase CP ξ dari coupling Yukawa top dan bahwa asal-usul pertumbuhan energi yang kuat adalah terkait dengan vertex-vertex dimensi enam π−π+ttH.