小黑格斯模型唯象研究

小黑格斯理论是一个流行的新物理候选者。目前，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）已成功进行了低能量的质子束实验性对撞。它的成功运行为在实验上探索小黑格斯等新物理模型提供了重大机遇。在这样的背景下，结合LHC实验，深入研究小黑格斯模型的现象学是非常有必要的。. 我们将对小黑格斯模型中的黑格斯物理进行较全面的研究，包括在模型构造方面进行有意义的改进、对黑格斯粒子的性质尤其是LHC上的产生和衰变过程进行重点研究。我们也将研究T-宇称破坏在LHC上导致的物理现象，争取发现一些更优秀的信号以观测T-odd夸克和重规范玻色子。我们还将研究小黑格斯模型中LHC上顶夸克对的自旋关联，为通过顶夸克实验检验小黑格斯模型甚至区分不同的小黑格斯模型提供理论预言。

我们对原计划的研究内容进行了研究，并且密切跟踪Higgs粒子、暗物质以及顶夸克的实验数据，对几种典型的little Higgs模型进行了检验，取得了一系列研究成果。其中较为有趣的成果如具有T宇称的littlest Higgs模型能够满足XENON100以及Planck关于暗物质的实验限制，并且当标度f约为1120 GeV时，能够对CMS的9个Higgs信号给出最好的匹配；四种典型的little Higgs模型预言的LHC上Higgs粒子的双光子信号始终小于标准模型预言值，符合压低的CMS实验数据，但并不被抬高的ATLAS实验数据支持。基于项目执行过程中，粒子物理学出现的一些热点问题，我们也应用其它新物理模型进行了研究。如我们应用quasi-inert Higgs二重态模型，在国际上首次同时解释了Tevatron上顶夸克对前后不对称性实验反常和Higgs粒子双光子信号抬高；在Higgs三重态模型中引入标量暗物质，同时解释了Fermi-LAT实验组的一个130 GeV左右的伽玛射线峰值信号以及Higgs双光子信号抬高。该论文在高能物理SLAC-SPIRES数据库中已被引用61次。