几种新物理模型中的黑格斯粒子唯象研究

为解决标准模型的精细调节问题，黑格斯粒子在一些新物理模型中被构造成赝哥德斯通粒子，各种little Higgs（LH）模型以及left-right twin Higgs（LRTH）模型是比较典型的代表。寻找和研究黑格斯粒子是当前粒子物理学非常重要的研究课题。欧洲核子中心的大型强子对撞机（LHC）已成功运行，这为研究该课题提供了前所未有的机遇。我们将研究LRTH模型中的黑格斯粒子性质，包括它们的质量范围，在LHC上的产生和衰变等，并对必要的过程进行信号和背景分析。我们也将在最近提出的一些LH模型中做类似的工作，如little Higgs model with exact dark matter parity，并结合以往的工作，对多种不同的LH模型中黑格斯粒子的性质做一个对比性的研究。我们还将研究这两类模型中与黑格斯粒子相关的味物理过程，包括一些很轻的黑格斯粒子对B介子衰变过程的修正。

研究Higgs粒子的性质是粒子物理学一个长期而重大的科学课题。我们首先对little Higgs模型中Higgs粒子的性质进行了研究，其中较为有趣的成果有四种典型的little Higgs模型预言的Higgs粒子双光子信号与标准模型（SM）相比，始终是压低的，且不能比SM更好地匹配2012年底的21个道的信号数据。我们扩展了left-right twin Higgs模型中非SM Higgs粒子的Yukawa相互作用，使该模型具有非SM Higgs粒子传递的顶夸克味改变耦合，进而成功解释了Tevatron上顶夸克对前后不对称性反常，并且满足B介子及相关顶夸克实验限制。此外，我们应用125 GeV Higgs粒子信号数据检验了双Higgs二重态模型（2HDM）和Higgs三重态模型，极大地限制了这些模型的参数空间。我们还基于Higgs三重态模型和Aligned 2HDM模型，分别引进了一个标量暗物质，当选取适当的Higgs粒子与暗物质的耦合时，这两个模型能分别解释130 GeV伽玛射线线性谱超出和GeV伽玛射线连续谱超出。我们的研究成果得到了国际同行的关注，其中单篇论文在高能物理SLAC-SPIRES数据库最高被引用74次。