近日，欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机ATLAS和CMS实验在《自然》杂志上首次发布基于全部Run2数据的希格斯粒子的联合测量结果。这一结果是迄今为止希格斯粒子的最精确性质测量结果。在最新发表于《自然》的文章中，中科院高能所ATLAS和CMS两支团队分别做出了关键性的贡献：黄燕萍青年特聘研究员带领团队主要完成了ATLAS希格斯性质联合测量，其中团队成员担任分析联系人，在合作组内做了分析结果的审核报告；陈明水研究员领导的高能所CMS组则主要完成了希格斯自耦合相关的最新联合分析结果，王锦青年特聘研究员做了双希格斯联合分析的揭盲审核报告。高能所ATLAS组和CMS组合作主要完成利用单希格斯过程间接约束希格斯自耦合强度的支撑文档，CMS组团队成员担任联系人、撰稿人。ATLAS实验组也另发布了基于单希格斯过程和双希格斯过程的希格斯自耦合最新联合研究结果，其中高能所ATLAS团队也做出了关键性的贡献。
在描述微观世界粒子物理的标准模型中，希格斯机制通过引入真空对称性自发破缺，赋予基本粒子质量，预言希格斯粒子的存在并解释了质量的起源。2012年7月4日，ATLAS和CMS实验组利用大型对撞机上的质子对撞数据，同时宣布了希格斯粒子的发现。希格斯粒子作为标准模型最后被发现的粒子，对其性质的精确测量研究，被公认为是近几十年高能物理实验最重要的物理目标。
随着LHC实验的对撞能量和亮度的提升，在2015年至2018年的Run2取数期间，两个实验分别收集到近900万希格斯事例，这为希格斯粒子性质更全面的测量提供了有力契机。经过LHC实验十年的研究，粒子物理学家发现了更多的希格斯粒子衰变模式和新的耦合，并显著提高了希格斯粒子各种性质的测量精度。如精确测量了它的质量和各种产生及衰变过程的产生截面，确定了它的自旋宇称量子数，证明了希格斯粒子与顶夸克、底夸克、τ轻子和μ轻子的直接耦合，确立了希格斯机制在这些基本粒子质量起源中的作用。然而希格斯粒子本身的质量起源以及希格斯场的自相互作用属性仍属于未解之谜，基于希格斯自相互作用研究重建希格斯势场的形式，从而验证希格斯机制是否真正负责电弱对称性的破缺，将对探索宇宙早期演化过程中电弱相变等产生深远影响，是LHC及其升级乃至未来高能量前沿对撞机科学追求的首要目标之一。
高能所ATLAS和CMS组在国家自然科学基金委、科技部、高能所的支持下，参与探测器建造、运行维护及升级、数据处理、末态性能优化以及物理研究等。过去20多年，在陈和生院士等团队负责人的领导下，高能所在探测器建造、升级及网格计算中做出了实质贡献，直接参与了2012年希格斯粒子的发现这一重大实验结果的研究，随后组织团队更全面地研究希格斯性质以检验标准模型并更好地理解真空对称性破缺机制，取得了一批以高能所组为主的重要物理结果。
近年来，在高能所所长王贻芳的牵头下，高能所提前布局，一方面协调ATLAS和CMS高能所团队凝练了长期的核心科学目标为希格斯自相互作用研究，另一方面加强了为实现核心科学目标不可或缺的LHC加速器、探测器及计算等关键技术方面的研究，并于去年获得了基金委高能量前沿粒子物理联合研究基础科学中心的支持，团队已经在这些领域做出显著贡献。例如高能所带领的中国团队为LHC加速器升级项目成功研制的新型对撞区超导磁体，是确保未来对撞亮度相对LHC原设计指标提升5倍的关键一环；主导新型高颗粒度高时间分辨探测器项目的研制。
正负电子希格斯工厂可在LHC基础上大幅提升人类对希格斯粒子及其背后物理的理解,被欧洲粒子物理战略规划等确定为最高优先级的未来大型对撞机项目。2012年希格斯粒子发现后，在王贻芳的带领下，中国高能物理学界随即提出环形正负电子对撞机（CEPC）项目，组织国内外科学家进行了大量物理和关键技术研究，于2018年完成了概念设计报告，预计2023年初完成技术设计报告，为项目开工建设做好技术层面的准备。
此次为庆祝希格斯粒子发现十周年，两个实验组同时发布了关于希格斯粒子的最新研究成果，是综合了希格斯的众多产生模式及衰变过程的分析结果。高能所CMS组也在希格斯衰变到双光子末态、四轻子末态、ttH多轻子末态、ttH底夸克末态、不可见衰变末态，以及HH→bbgg 分析中分别做出了关键贡献，高能所ATLAS组则在双底夸克末态、双光子末态、Zg末态，矢量玻色子融合产生过程以及HH→bbgg 分析中分别做出了关键贡献。国内参与ATLAS、CMS实验的其他单位也对多个相关物理分析做出重要贡献。
相关文章链接:
The CMS Collaboration, “A portrait of the Higgs boson by the CMS experiment ten years after the discovery”, Nature 607,60-68 (2022).
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04892-x.pdf
The Atlas Collaboration, “A detailed map of Higgs boson interactions by the ATLAS experiment ten years after the discovery”, Nature 607, 52–59 (2022).
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04893-w.pdf
F. Monti et al., “Modelling of the single-Higgs simplified template cross-sections (STXS 1.2) for the determination of the Higgs boson trilinear self-coupling”, LHC Higgs Working Group public note LHCHWG-2022-002, 2022.
https://cds.cern.ch/record/2803606/files/LHCHWG-2022-002_2.pdf
The ATLAS Collaboration,“Constraining the Higgs boson self-coupling from single- and double-Higgs production with the ATLAS detector using pp collisions at sqrt(s)= 13 TeV”，ATLAS-CONF-2022-050
https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/CONFNOTES/ATLAS-CONF-2022-050/ATLAS-CONF-2022-050.pdf
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