LHC和CEPC-SPPC上新重共振态粒子产生的唯象学研究

Testing the SM preciously and searching for new physics are the main goals of LHC and the future accelerators. The diphoton channel and the associated production channel with top quark are sensitive to new Physics. In this program, we will study the new heavy resonance particle production at diphoton channel and associated production with top quark at LHC and CEPC-SPPC. From the point of model-dependent and model-independent, the production of new heavy resonance particle will be searched at LHC and CEPC-SPPC. The results will be compared for getting better new physics search. The NLO QCD effects on the production of new heavy particle with top quark will be handled with resummation. The corresponding backgrounds will be reduced using jet substructure analysis. The comparisons of the numerical predictions with the experimental observations will be given and we expect this can give more supports for the construction of the future CEPC-SPPC.

精确检验标准模型、寻找标准模型外的新物理信号是大型强子对撞机（LHC）及未来高能量前沿加速器的主要物理目标。双光子道和Top夸克伴随产生道是研究新物理信号非常敏感的信号道。本项目计划在LHC和CEPC-SPPC（环形正负电子对撞机和超级质子对撞机）上的双光子道和Top夸克伴随产生道中寻找新重共振态粒子的产生信号。从模型无关和模型依赖两个层面上分别研究新粒子信号在LHC和CEPC-SPPC上的产生，对结果进行分析比对更好的寻找新物理信号；对新重共振粒子与Top夸克伴随产生的高阶QCD效应做重求和处理，结合jet substructure分析和重求和方法压低QCD背景提高信噪比。与LHC实验相结合寻找标准模型外的新物理信号，并为CEPC-SPPC加速器的建造提供更多的物理支持。

当今粒子物理的热点研究问题之一是检验标准模型和寻找新物理存在的迹象，这也是大型强子对撞机的主要物理目标。本项目紧跟热点研究动向，做了以下两方面工作：（1）在2HDM模型中利用b-tagging方法研究中性Higgs玻色子与bottom夸克对的伴随产生过程，考虑h→b\barb以及h→τ^+τ^−的衰变过程,对其标准模型背景进行探测器模拟。我们的结果表明b\barb b\barb和b\barbτ^+τ^−在LHC上寻找奇异重Higgs以及其他新重共振态的产生中发挥着重要作用。（2）在B-L暗生成狄拉克模型中，以Z'粒子作为入口，在一圈上实现了中微子质量的产生，对标量暗物质和狄拉克费米暗物质进行了研究，观测了LHC上的信号，如双轻子信号、相对论性自由度，以及暗物质的遗留密度、直接和间接探测信号等。结合所有的限制给出最有用的参数空间在M_DM->M_Z’/2区域，对这一共振态区域的TeV标度的暗物质进行扫描，获得了目前允许的并具有前景的参数空间。