Physik des Higgs-Bosons an einem zukünftigen Elektron-Proton Beschleuniger

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Schott
• Fachliche Zuordnung: Kern- und Elementarteilchenphysik, Quantenmechanik, Relativitätstheorie, Felder
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 418662039

Präzisionsmessungen der Eigenschaften des Higgs-Bosons, insbesondere seine Kopplungsparameter an Fermionen und Bosonen sowie seine Gesamtbreite, erlauben es, die Physik der elektroschwachen Symmetriebrechung zu testen und somit vielleicht ein Fenster zur Physik jenseits des Standardmodells zu öffnen. Mehrere zukünftige Collider-Projekte, wie zum Beispiel der International Linear Collider (ILC) oder der Circular Electron Positron Collider (CEPC), zielen eben auf jene Präzisionsmessungen des Higgs-Bosons.In den letzten Jahren wurde deutlich, dass ein Elektron-Proton-Collider (LHeC) mit einer Schwerpunktsenergie von bis zu 1,3 TeV am Large Hadron Collider (LHC) eine potentiell kostengünstige Alternative sein könnte. Die bisherigen Studien legen nahe, dass eine Kombination von Daten, die bei Elektron-Proton und Proton-Proton-Kollisionen genommen werden, eine kompetitive Messung der Higgs-Kopplungsparameter ermöglicht. Es ist jedoch derzeit nicht klar, ob ebenso eine Messung der gesamten Higgs-Breite an einem solchen Beschleuniger durchgeführt werden könnte. Darüber hinaus wird für die bisherigen Studien keine vollständige Detektorsimulation verwendet.Solche Untersuchungen zum Higgs-Physik-Potenzial an einem zukünftigen Large Electron Hadron Collider (LHeC) wurden im Rahmen des neuesten Strategie-Workshops der deutschen Teilchenphysik-Gruppe dringend empfohlen. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden wir die vollständige LHeC-Detektorsimulation weiterentwickeln und die relevanten Studien mit alternativen Signal- und Hintergrundproben konsolidieren. Darüber hinaus planen wir, die Möglichkeit zu untersuchen, die Querschnittsabhängigkeit von der Schwerpunktsenergie der Higgs-Boson-Produktion zu verwenden, um eine modellunabhängige Gesamtbreite des Higgs-Bosons zu messen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Kooperationspartnerin: Dr. Uta Klein