精确研究LHC上125 GeV 类标准模型Higgs粒子性质及电弱对称性破缺中的新物理

July 4, 2012, the Atlas and CMS group at the CERN LHC experiment at the same time announced that the evidence of the existence of Standard Model(SM) like Higgs around 125 GeV. Although the SM get a great success since introduced nearly four decades, the Higgs boson has not been discovered in experiment which is the important particle predicted in electroweak symmetry breaking. We must study whether the particle around 125 GeV is the SM Higgs, if it is not the SM Higgs, we should find which new physics particle it is. At the same time the new electroweak symmetry breaking mechanism would introduce the new gauge bosons, the phenomena should been precise studied in theory. The main research content of the project is the precise study of production and the decay of the Higgs and the new physics particles, provide the theoretical support for Higgs research and new physics studing at LHC through different phenomena under study different theoretical framework.

2012年7月4日，参与欧洲核子研究中心（CERN）LHC实验的Atlas和CMS实验组同时宣布在质量为125 GeV附近发现了类标准模型Higgs粒子存在的证据。虽然标准模型在提出将近四十年来取得了巨大成功，但是Higgs粒子作为电弱自发对称性破缺机制中预言的重要粒子，在实验上却一直没有被发现。目前而对这个125 GeV类标准模型Higgs粒子的性质研究是高能粒子物理实验中最重要的问题。这个125 GeV粒子是否就是标准模型所预言的Higgs粒子，如果它不是标准模型Higgs，那确定它可能是什么新物理粒子也是非常重要的。同时如果存在新的电弱对称性破缺就会引入新的规范粒子，这些现象都是需要在理论上给予精确研究的。本项目计划的研究的主要内容就是Higgs粒子及新物理粒子产生和衰变的精确研究，通过研究不同理论框架下的不同现象，为LHC实验Higgs研究和新物理寻找提供理论支持。

在Higgs粒子在LHC上发现之后，Higgs物理的相关研究一直是粒子物理研究的最热门的课题。而除了Higgs物理以外，超出标准模型的新物理也一直是高能粒子物理研究的重要方向。在本项目支持下，我们对高能对撞机上的Higgs物理以及电弱破缺机制相关的物理现象进行了诸多研究，结果都发表在了有国际影响力的学术期刊上。同时完成了部分量子场微扰理论的计算方法改进和程序实现。通过跟踪LHC实验的最新数据，我们对 LHC 上的多个重要物理过程进行了研究，研究内容主要包括了Higgs物理，规范相互作用，超出标准模型的新物理。这些研究都取得了阶段性成果，研究内容发表在国内外有影响力的期刊上。本项目对LHC实验上多个Higgs过程进行的相关研究，引起了LHC实验ATLAS组的兴趣，共同探讨了在实验上进一步分析的可能。