Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

A study of radiative corrections to the mass spectrum in the Scale Invariant Two Higgs Doublet Model with an additional Real Singlet

Ben Moussa, Noah LU (2024) FYSK04 20241
Particle and nuclear physics
Department of Physics
Abstract
In this thesis, we study the Higgs boson mass spectrum of a Scale Invariant Two Higgs Doublet Model that includes an additional real singlet. This model results in three neutral CP-even states due to the mixing with the singlet. At tree level, one of these states has zero mass. To obtain a consistent and accurate mass spectrum for the Higgs bosons, the scale invariance is broken by incorporating radiative 1-loop corrections into the model as well as a renormalization scale.
Popular Abstract (Swedish)
Standardmodellen inom partikelfysik har besvarat många av de frågor som människan har ställt genom åren. Till exempel har vi fått svar på frågor som: Vad är de minsta partiklarna uppbyggda av? Vilka krafter får dem att röra sig som de gör? Hur får partiklar sin massa? Även om många frågor har fått svar, leder varje öppnad dörr till en ny dörr bakom, med ett nytt lås vars nyckel ännu inte har hittats. Det finns många frågor kvar att utforska, vilket leder oss till att tro att Standardmodellen inte är den slutgiltiga modellen och att det finns ytterligare svar att upptäcka.

Modellen som diskuteras i denna uppsats kallas för Skalinvariant Två-Higgsdublettmodellen med en tillagd reell singlet (SI-2HDM+S). Den utvidgar Standardmodellen genom... (More)
Standardmodellen inom partikelfysik har besvarat många av de frågor som människan har ställt genom åren. Till exempel har vi fått svar på frågor som: Vad är de minsta partiklarna uppbyggda av? Vilka krafter får dem att röra sig som de gör? Hur får partiklar sin massa? Även om många frågor har fått svar, leder varje öppnad dörr till en ny dörr bakom, med ett nytt lås vars nyckel ännu inte har hittats. Det finns många frågor kvar att utforska, vilket leder oss till att tro att Standardmodellen inte är den slutgiltiga modellen och att det finns ytterligare svar att upptäcka.

Modellen som diskuteras i denna uppsats kallas för Skalinvariant Två-Higgsdublettmodellen med en tillagd reell singlet (SI-2HDM+S). Den utvidgar Standardmodellen genom att lägga till en extra Higgsdublett och en reell singlet. I denna modell inkluderas inte massor i potentialens ekvation från början, vilket innebär att dessa partikelmassor inte antas vara ursprungliga egenskaper. Modellen innehåller totalt nio olika fält som används för att bestämma partiklarnas massor. Dessa massor bestäms genom spontant symmetribrott och kvantmekaniska korrektioner, vilket är avgörande för att återskapa de massvärden vi observerar. Det intressanta med denna modell är den tillagda singleten, som öppnar nya perspektiv på symmetribrott och bidrar till att hitta möjliga lösningar på vissa av Standardmodellens begränsningar.

I detta projekt används datorbaserade simuleringar för att utforska hur olika parametrar påverkar modellens resultat. Kritiska parametrar, såsom Higgsfältens vakuumvärden, kopplingskonstanter och massor för de skalära fälten, identifieras för att bestämma vilka som har störst inverkan på partikelmassorna och symmetribrott, vilket är essentiellt för framtida experimentella studier. Med hjälp av ett datorprogram kan ett brett spektrum av scenarier noggrant undersökas, vilket möjliggör en detaljerad kartläggning av de mest relevanta parametrarna. Denna metod är avgörande för att förstå vilka faktorer som påverkar modellens förutsägelser och för att optimera experimentella strategier i jakten på nya fysikaliska fenomen. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Ben Moussa, Noah LU
supervisor
organization
course
FYSK04 20241
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
keywords
Beyond Standard Model, Two Higgs Doublet Model, 2HDM, Scale-invariance, Coleman-Weinberg Potential
language
English
id
9164271
date added to LUP
2024-08-21 12:35:48
date last changed
2024-08-21 12:36:10
@misc{9164271,
  abstract     = {{In this thesis, we study the Higgs boson mass spectrum of a Scale Invariant Two Higgs Doublet Model that includes an additional real singlet. This model results in three neutral CP-even states due to the mixing with the singlet. At tree level, one of these states has zero mass. To obtain a consistent and accurate mass spectrum for the Higgs bosons, the scale invariance is broken by incorporating radiative 1-loop corrections into the model as well as a renormalization scale.}},
  author       = {{Ben Moussa, Noah}},
  language     = {{eng}},
  note         = {{Student Paper}},
  title        = {{A study of radiative corrections to the mass spectrum in the Scale Invariant Two Higgs Doublet Model with an additional Real Singlet}},
  year         = {{2024}},
}