We study the different extensions of the Two-Higgs-Doublets model (2HDM), including singlet extensions and CP-violating models. We analyse the complex singlet extension of the 2HDM with the NMSSM like Z3 symmetry (2HDMS), and derive the boundedness from below and perturbative unitarity bounds for the 2HDMS. We discuss a ∼ 3σ signal (local) in the light Higgs-boson search in the γγ final state at ∼ 96 GeV consistent with current results from CMS, together with a ∼ 2σ excess (local) in the bb- final state detected at the Large Electron–Positron Collider (LEP) in the similar mass range. We use the type-II 2HDMS to describe this possible 96 GeV signal as the lightest singlet-like Higgs boson, while the second-lightest Higgs is in good agreement with the 125 GeV Higgs measurement. We compare the interpretation of the 2HDMS with the N2HDM (real singlet extension with a Z'2 symmetry), and study the light Higgs coupling determination for both models at future e+e− colliders, such as the International Linear Collider (ILC). We find that the Higgs sector of 2HDMS and N2HDM cannot be distinguished by only measuring the scalar Higgs boson couplings. Furthermore, we also study possible CP-violation effect of the Higgs to Z boson coupling at the future e+e− collider. We find that the azimuthal angular distribution of the muon, produced by e+e− → HZ → Hµ−µ+, can be sensitive to such a CP-violation effect when we apply initial transversely polarized beams. Based on this angular distribution, we construct a CP sensitive asymmetry, and obtain this asymmetry by Whizard simulation. By comparing the SM prediction with 2σ-range of this asymmetry, we estimate the discovery limit of the CP-odd coupling in HZZ interaction, which is c˜AZZ ∈ [−0.1, 0.1] for 500 fb−1, and c˜AZZ ∈ [−0.05, 0.05] for 2000 fb−1.
Wir untersuchen verschiedene Erweiterungen des Two-Higgs-DoubletsModells (2HDM), einschließlich der Singlet-Erweiterungen und der CPverletzenden Modelle. Wir haben die komplexe Singlet-Erweiterung des 2HDM mit der NMSSM-ähnlichen Z3-Symmetrie (2HDMS) analysiert und die theoretischen Grenzen für 2HDMS abgeleitet. Wir diskutieren ein möglicherweise ∼ 3σ-Signal (lokal) bei der Suche nach dem leichten Higgs-Boson im γγ-Endzustand bei ∼ 96 GeV, wie von CMS berichtet, zusammen mit einem ∼ 2σ-Überschuss (lokal) im bb--Endzustand am Large Electron–Positron Collider (LEP) im ähnlichen Massenbereich. Wir verwenden den Typ-II 2HDMS, um dieses mögliche 96-GeV-Signal als das leichteste singlettartige Higgs-Boson zu beschreiben, während das zweitleichteste Higgs-Boson gut mit der Higgs-Messung bei 125 GeV übereinstimmt. Wir vergleichen die Interpretation von 2HDMS mit N2HDM (reale Singlet-Erweiterung mit Z′2-Symmetrie) und untersuchen die Bestimmung der Kopplungen des leichten Higgs für beide Modelle an zukünftigen e+e−-Collidern wie dem International Linear Collider(ILC). Wir finden, dass der Higgs-Sektor von 2HDMS und N2HDM allein durch die Messung der Skalar-Higgs-Boson-Kopplungen nicht unterschieden werden kann. Darüber hinaus untersuchen wir den Effekt möglicher CP-verletzender der Kopplungen des Higgs an Z-Bosonen an zukünftigen e+e−-Collidern. Wir finden heraus, dass die azimutale Winkelverteilung des Myons, das durch e+e− → HZ → Hµ−µ+ erzeugt wird, empfindlich auf den Effekt der CP-Verletzung sein kann, wenn wir die anfänglich transversal polarisierten Elektro-Positron-Strahlen implementieren. Basierend auf dieser Winkelverteilung konstruieren wir eine CP-empfindliche Asymmetrie und berechen diese Asymmetrie durch Whizard-Simulation. Durch den Vergleich der SM-Vorhersage mit dem 2σ-Bereich dieser Asymmetrie schätzen wir das Entdeckungslimit der CP ungeraden Kopplung in der HZZ-Wechselwirkung auf c˜AZZ ∈ [−0.1, 0.1] für 500 fb−1 und c˜AZZ ∈ [−0.05, 0.05] für 2000 fb−1.