Natural超对称中的希格斯物理与暗物质研究

High energy physics enters into a new era after the discovery of Higgs scalar at the LHC in 2012. The hot topics in news physics beyond the standard model include the Higgs mass hierarchy problem, the origin of electroweak symmetry breaking, dark matter problem etc. For these problems can be solved in natural supersymmetry simultaneously, this proposal is devoted to explore this type of natural supersymmetry from the viewpoints of Higgs-portal and dark matter new physics. In particular, they can be severely constrained by the combination of collider experiments such as LHC Run 1 and dark matter experiments such as LUX, Planck, Fermi-LAT etc. Furthermore, we will explore signatures of such new physics models in the future experiments such as LHC Run 2, LUX, Xenon-1T, LZ etc, and discuss their implications to particle physics and cosmology.

自2012年大型强子对撞机发现希格斯粒子以来，高能物理进入了一个崭新的发展时期。如何解释标准模型希格斯质量辐射修正发散,电弱对称性破起源, 暗物质等问题成为了超出标准模型新物理研究热点。考虑到这些问题能同时被具有规范耦合统一特性的Natural 超对称所解释，我们拟通过希格斯-portal新物理和暗物质新物理两个维度来研究这类超对称模型的现象学。联合LHC Run 1等加速器平台，LUX 2016, Planck, Fermi-LAT等暗物质实验平台已有的实验数据，我们能够有效限制其参数空间。我们还将寻找这些新物理在LHC Run 2, LUX, Xenon-1T, LZ等实验平台上的迹象，揭示其在粒子物理和宇宙学中的物理含义。

随着LHC和暗物质平台的深入发展，电弱能标新物理成为了粒子物理领域的一个热点研究方向。本项目从希格斯和暗物质两个独立视角检视超对称模型。基于重整化手段，我们系统分析在低能区域满足希格斯质量和暗物质要求，在高能区域满足强-电-弱统一特征的理论模型。借助成熟的数值模拟方法，我们分析了最小矢量扩展模型在LHC 和暗物质平台上的信号。这些研究工作能够为相关实验平台上将来可能的新物理现象提供有益的参考。