ＬＨＣ－ＡＴＬＡＳ実験におけるヒッグス粒子対生成事象を用いた新物理探索

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本研究は、LHC－ATLAS実験で2016年から2018年までに取得された積分ルミノシティ126 /fb、重心系エネルギー13 TeVの陽子陽子衝突データを用いて、軽いクォークによるジェット(j)が2つ付随する弱ボゾン(V)融合過程を通じてヒッグス粒子(h)対が生成し、2つのヒッグス粒子がともに最も崩壊分岐比が大きいボトム(b)クォーク対に崩壊するpp->VVjj->hhjj->bbbbjj過程の探索を行った。この生成過程では、Two Higgs Doublet Model (2HDM)で今までとは異なるパラメータ領域と、今まで全くアクセスできていなかった2つの弱ボゾンと2つのヒッグス粒子との4点結合定数（k2v、標準模型の予想値はk2v=1）に感度がある。今年度は、昨年度に決定した信号領域で実データと背景事象見積もり結果の比較を行い、新物理事象による背景事象からの超過を統計処理により求めた。本解析の結果、信号領域での事象数は標準模型の予想背景事象数と無矛盾であり、本解析で用いた陽子陽子衝突事象の中ではヒッグス粒子対生成事象の存在は有意に確認されなかった。この結果から、95%の統計的信頼度で、260 GeVから1000 GeVまでの質量領域でのヒッグス粒子対に崩壊する新しい共鳴粒子の生成断面積の上限値を導出し、2HDMのtanβ=2.0、sin(β－α)=0.6、質量666.9 GeV以上の重い中性ヒッグス粒子を棄却した。また、標準模型でのヒッグス粒子対生成断面積の上限値が95%の統計的信頼度で1450 fbである事を示し、4点結合定数k2v < -0.58, 2.89 < k2vの領域を棄却した。