Direct production of light scalars in the type-I two-Higgs-doublet model at the lifetime frontier of the LHC

被引:4
作者
Liu, Wei [1 ,2 ]
Wang, Lei [3 ]
Zhang, Yu [4 ]
机构
[1] Nanjing Univ Sci & Technol, Dept Appl Phys, Nanjing 210094, Peoples R China
[2] Nanjing Univ Sci & Technol, MIIT Key Lab Semicond Microstruct & Quantum Sensin, Nanjing 210094, Peoples R China
[3] Yantai Univ, Dept Phys, Yantai 264005, Peoples R China
[4] Hefei Univ Technol, Sch Phys, Hefei 230601, Peoples R China
基金
中国国家自然科学基金;
关键词
CP CONSERVATION; HIGGS-BOSON; DARK-MATTER; CONSTRAINTS; SEARCH; MASSES;
D O I
10.1103/PhysRevD.110.015016
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
A light pseudoscalar A in the sufficient large tan ss region of type-I two-Higgs-doublet model can be naturally a long-lived particle. We focus on H A, HA, and AA pair productions via the electroweak processes mediated by the bosons at the LHC, including pp. W =Z. H =HA and pp. h. AA at the 14 TeV LHC. The possibility of probing A as a LLP at the FASER-2, FACET, MoEDAL-MAPP-2, and MATHUSLA is discussed. We find that FASER-2 fails to probe any parameter space within 0.2 GeV < mA < 10 GeV for all the considered processes. For 130 < mH = mH < 400 GeV, FACET, MoEDAL-MAPP-2, and MATHUSLA can probe tan ss. 104- 6 for mA. 3 GeV, and tan ss. 106- 8 for 3 GeV. mA < 10 GeV from pp. W=Z. H =ZA processes. And pp. h. AA process covers similar parameter space. All processes can surpass the current limits.
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