Phổ hạt Higgs bao gồm trạng thái riêng và trị riêng khối lượng; ma trận trộn Higgs; đồng nhất Higgs trung hòa CP-chẵn nhẹ nhất là SM-like Higg boson. Xác định sai khác về hệ số tương tác của SM-like Higgs boson. Khảo sát sự ảnh hưởng của các số liệu về thực nghiệm neutrino, vi phạm số lepton thế hệ, dòng trung hòa thay đổi vị, tham số rho... vào các tham số độc lập của mô hình. Kết hợp với vùng không gian tham số với SM Higgs boson, từ đó so sánh với dữ liệu thực nghiệm mới nhất để rút ra vùng không gian tham số được phép ở trên để đánh giá các hệ số tương tác của Higgs boson mới với các hạt SM.

Dựa vào kết quả đánh giá hệ số tương tác các Higgs boson mới để phân tích khả năng xuất hiện tín hiệu vật lý mới là các quá trình sinh Higgs mới trong máy gia tốc và các kênh rã ra các hạt SM có thể xảy ra, theo đó, các máy dò có thể phát hiện được. Đánh giá mức độ đóng góp của các Higgs boson vào một số quá trình rã hiếm.

Phân tích quá trình sinh, rã các Higgs boson mới trong các mô hình khác nhau, tìm kiếm các đặc điểm phân biệt các mô hình này nếu các hạt Higg boson mới được tìm thấy.

Nhóm tác giả do Cơ quan chủ trì Qũy phát triển khoa học và công nghệ QG cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài Lê Thọ Huệ thực hiện đề tài “Vật lý mới từ tương tác Higgs boson trong các mô hình mở rộng mô hình chuẩn” đã sử dụng phương pháp lý thuyết trường lượng tử, lý thuyết nhóm để xác định phổ hạt cho mô hình và xác định các trạng thái vật lý của các Higgs boson. Để đánh giá sai khác của tương tác SM-like Higgs boson với SM qua đỉnh tương tác bậc một vòng, sử dụng phương pháp tính nhiễu loạn để tính các hệ số đỉnh hiệu dụng. Phương pháp này cũng được áp dụng khi tính đến các quá trình rã hiếm chỉ có đóng góp bậc cao. Đặc biệt, với rã LFVHD, và áp dụng kỹ thuật tính giải tích và khử phân kỳ đã được nhóm phát triển trong công bố gần đây (L.T. Hue et al., Nucl.Phys. B907 (2016) 37). Cách này giúp tránh việc sử dụng các phần mềm giải số phức tạp. Các biểu thức giải tích cho bậc một vòng có thể kiểm tra bằng phần mềm FORM. Để khảo sát và vẽ đồ thị để biện luận kết quả, sử dụng phần mềm Mathematica. Với mục tiêu: Xác định được phổ Higgs vật lý và các tương tác của chúng trong một số mô hình BSM mới nhất hiện nay;

Sử dụng các kết quả thực nghiệm mới nhất về SM-like Higgs boson để áp dụng vào các tương tác của SM-like Higgs boson trong các mô hình BSM đang xét, từ đó rút ra vùng không gian tham số được phép của mô hình; Sử dụng các kết quả thực nghiệm mới nhất về thực nghiệm neutrino, rã vi phạm lepton thế hệ, tham số rho... để đánh giá và phân tích các giới hạn cho phép của hệ số tương tác Higgs boson mới với các hạt SM, từ đó dự đoán khả năng sinh và rã của các hạt mới này trong các máy gia tốc.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

- Đồng nhất được SM-like Higgs boson trong các mô hình 3-3-1, mô hình Zee với Higgs boson được tìm thấy bởi thực nghiệm, từ đó chúng tôi đã chỉ ra được các giới hạn góc trộn và các tham số có liên quan. Các kết quả tính cho đỉnh tương tác với các boson chuẩn và cường độ rã nhánh SM-like Higgs ra 2 photon trong các mô hình này cũng đã được sử dụng để so sánh với các kết quả thực nghiệm, từ đó chúng tôi đã xác định được giới hạn cụ thể cho từng mô hình.

- Dựa vào giả thiết các kệnh rã vi phạm số lepton thế hệ sẽ tìm được trong tương lai gần, chúng tôi dự đoán được một số vùng không gian tham số trong các mô hình 3-3-1 cho phép các kênh rã này xuất hiện. Ngược lại, các tín hiêu này không thể xuất hiện trong một số mô hình 3-3-1 chỉ dự đoán các neutrino nhẹ. Nếu thực nghiệm tìm thấy, các kênh rã này có thể phân biệt các mô hình 3-3-1 khác nhau.

- Biểu thức giải tích cho đóng góp bậc 1 vòng vào kênh rã Higgs trung hòa ra photon + boson chuẩn Z được thiết lập cho tất cả các tương tác có thể có của Higgs boson. Từ đó, việc khảo sát kênh rã này có thể áp dụng cho một lớp rộng các mô hình mở rộng SM, bao gồm cả các đóng góp thường bị bỏ qua trong các tính toán trước đây. Vì vậy kết quả của chúng tôi sẽ chính xác hóa các kết quả số đã có để so sánh với thực nghiệm một khi kết quả thực nghiệm được xác nhận.

- Các kết quả giải tích và phương pháp tính các quá trình nói trên đã từng bước được hoàn thiện trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Chúng đã được áp dụng vào các đề tài luận văn, luận án tiến sĩ của các thành viên và các học viên của nhóm nghiên cứu. Chúng tôi hy vọng rằng các kết quả này tiếp tục được áp dụng vào nghiên cứu các mô hình mới trong thời gian tới.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16789/2019) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Đ.T.V (NASATI)