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Novel analytic methods for precision Higgs boson physics

Descrizione del progetto

Un nuovo strumento di modellizzazione degli effetti quantistici di alto ordine potrebbe spiegare il comportamento del bosone di Higgs

La comprensione del bosone di Higgs è un obiettivo chiave nella fisica delle particelle, perché potrebbe sbloccare una nuova fisica al di là del modello standard. Sebbene quest’ultimo abbia avuto un incredibile successo nella spiegazione delle forze fondamentali, alcune questioni, come l’origine della materia oscura, rimangono elusive. Per superare i limiti della nostra comprensione, gli scienziati stanno studiando il bosone di Higgs presso il Large Hadron Collider, concentrandosi su come si comporta in scenari ad alta energia, come quando viene prodotto insieme a un bosone Z o a un getto. Tali confronti richiedono complessi calcoli multi-loop per tenere conto delle correzioni quantistiche di ordine superiore. Con il sostegno del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto HINOVA svilupperà tecniche innovative per affrontare questi calcoli, utilizzando uno strumento chiamato AsyInt.

Obiettivo

One of the current main goals in particle physics is the precise determination of Higgs boson properties, which simultaneously serves as a probe to new physics beyond the Standard Model (SM). The SM has been highly successful in describing the fundamental interactions of nature. However, the nature of the Higgs boson is not completely determined, and unsolved problems such as the origin of dark matter persist. These challenges call for precise studies of Higgs boson properties and searches for new physics, which are being conducted at the Large Hadron Collider (LHC). In this context, precise comparisons between theoretical predictions and experimental measurements in collider observables are crucial, particularly in boosted Higgs boson production associated with a vector boson or jet. These comparisons require advanced multi-loop calculations for higher-order quantum corrections in perturbative Quantum Field Theory.

HINOVA will develop novel analytic techniques for multi-loop calculations, and aim to provide cutting-edge predictions for gluon-fusion Higgs boson production associated with a Z boson or jet at the LHC in the boosted region. Its primary goal is to analytically compute the missing next-to-leading order quantum electroweak corrections for these predictions. The main challenge lies in the calculation of two-loop four-point Feynman integrals involving top quarks, Higgs and gauge bosons. This challenge will be addressed using AsyInt, a novel analytic tool independently developed by the researcher. Its secondary goal is to establish a new method in AsyInt to analytically compute three-loop four-point Feynman integrals involving top quarks at high energies, which appear in next-to-next-to-leading order quantum chromodynamic (QCD) corrections for these predictions. HINOVA will deliver new results and methods that are instrumental for the most precise studies of Higgs boson properties and for new physics searches at the LHC and future high-energy colliders.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinatore

ORGANISATION EUROPEENNE POUR LA RECHERCHE NUCLEAIRE
Contributo netto dell'UE
€ 292 118,88
Indirizzo
ESPLANADE DES PARTICULES 1 PARCELLE 11482 DE MEYRIN BATIMENT CADASTRAL 1046
1211 GENEVE 23
Svizzera
Regione
Schweiz/Suisse/Svizzera Région lémanique Genève
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato