在高能对撞机上寻找具有末态陶粒子的标准模型及超标准模型的希格斯粒子

The discovery of Higgs has cleared the last mysterious piece of the Standard Model (SM). It gives mass to all the other fundamental particles that we observe. However, there are hints that the SM is not complete, and there should be New Physics beyond SM. To prove that what we have found is indeed a SM Higgs, the decay of Higgs to two tau particles, which is related to the Higgs Yukawa coupling, becomes very important. The applicant plans to carry out the traditional di-tau physics analysis with the LHC Run2 data, and the search for New Physics with the ATLAS experiment that involve taus. The research time will be partially spent at CERN, and partially at the home institute.

希格斯粒子（Higgs）的发现填补了标准模型（SM）中最后一个神秘粒子的空白，它赋予所有其他粒子以质量，然而种种迹象表明这个模型还是不完备的，在它之外应该有新物理的存在。为了证明我们发现的就是标准模型的Higgs，与Higgs汤川耦合相关的Higgs到双陶子衰变的信号测量就显得极为重要。申请人拟展开基于大型强子对撞机（LHC）新取数阶段（Run-2和Run-3）数据的双陶子传统物理分析，以及在ATLAS实验上寻找与陶子有关的新物理工作。课题研究的一部分时间在欧洲核子中心（CERN）进行，一部分时间在依托单位进行。

本项目研究目标是寻找具有末态tau粒子的标准模型的和超标准模型的希格斯粒子。H->tautau衰变道是对标准模型希格斯粒子的直接寻找，我们实现了在单个LHC实验上对H->tautau衰变的发现。对超标准模型希格斯粒子的探索包括了对其味改变中性流（FCNC）、轻子味道破坏（LFV）和CP破坏性质的寻找。基于ATLAS Run 2第一批数据的结果没有发现与标准模型预言的显著偏离，我们得到了相应超标准模型希格斯信号的实验上限，加深了我们对希格斯粒子性质的理解。研究成果以四篇高水平期刊论文形式发表。