低能超对称模型中的Higgs物理

Both the fine-tuning problem in the Standard Model (SM) and the experimental data at the Large Hadron Collider (LHC) indicate the existence of new physics beyond the SM. As one of the best candidates, the low energy supersymmetric models have been extensively investigated, and may naturally explain the experimental results for hunting Higgs boson at the LHC. Therefore, it is necessary to investigate the Higgs boson in different supersymmetric models comparatively. Combining the latest experimental data at the LHC, and making use of the advanced high-energy packages, we investigate the properties of Higgs boson in the minimal supersymmetric standard model (MSSM) and the next-to-minimal supersymmetric standard model (NMSSM) comparatively. Firstly, we investigate the parameter space of the supersymmetric models considering various experimental constraints, and then study the properties of Higgs boson in the benchmark scenarios or at the Higgs factory. These researches will serve as a guide for the experimenters to seek supersymmetry and investigate the properties of Higgs boson precisely.

标准模型中的精细调节问题以及LHC实验数据均表明存在超出标准模型的新物理，低能超对称模型作为新物理的最佳候选者已被广泛研究，而且一些低能超对称模型可以很好地解释LHC寻找Higgs粒子的实验结果，因此在低能超对称模型中对Higgs粒子性质进行对比研究是非常必要的。 本项目将结合LHC最新实验数据，并借助国外先进的高能程序包，在MSSM和NMSSM中对Higgs粒子性质展开对比研究。首先将探讨各种实验对超对称模型参数空间的限制，然后在一些代表性Scenario中以及Higgs工厂上研究Higgs粒子性质，为实验上寻找超对称和精确研究Higgs粒子性质做理论指导。

2012年大型强子对撞机LHC上的两个实验组ATLAS和CMS分别宣布发现了一个质量约为125 GeV的新粒子，基于2012和2013年的实验数据，该新粒子的性质与标准模型预言的Higgs粒子性质相吻合，但是在一些新物理模型中，该粒子的性质也可以得到很好地解释。本项目结合LHC不断更新的实验数据，发展和完善程序包NMSSMTools，采用马尔科夫链扫描模型参数空间，在最小超对称模型MSSM、Manohar-Wise模型和最小dilaton模型中研究Higgs粒子性质，主要研究了LHC上Higgs对产生和未来Higgs工厂上Higgs产生过程，考虑Higgs自相互作用对Higgs产生过程的影响。研究成果为精确检验Higgs 粒子性质及 Higgs 自相互作用提供理论指导，也为实验寻找不同的新物理模型奠定理论基础。