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发现希格斯粒子h(125GeV)标志着粒子物理发展的一个转折点,它作为标准模型预言的唯一基本标量粒子完成了标准模型的粒子谱,但却给标准模型留下了一系列疑难问题。标准模型只是一个低于一定高能量尺度下的有效理论。标准模型的疑难问题中很多都与希格斯粒子性质有关,因此需要对希格斯粒子的性质进行精确测量,从而鉴定它与标准模型的预言是否发生偏离。现在发现的希格斯粒子可能仅仅是冰山一角,还可能有新的粒子存在。寻找超出h(125GeV)的新的重希格斯粒子是目前LHC Run-2和下一步LHC高亮度升级(HL-LHC)的一个重要目标。双希格斯二重态模型(2HDM)是对标准模型希格斯部分的一种最小和最简单的扩充。它包含5个可观测的希格斯粒子,其中两个标量粒子h~0,H~0,一个赝标量粒子A~0,和一对带电粒子H~±。本文将分别研究LHC上新希格斯粒子H~0产生和H~±与A~0产生。对于H~0,本文研究pp→H~0→h~0h~0→WW~*WW~*过程,分析质量范围300-800GeV的重希格斯粒子,给出在2HDM参数空间的可探测区域。带电希格斯粒子是超标准模型的重要标志和2HDM的关键预言。本文研究通过pp→H~+→A~0W~+的过程来寻找带电希格斯粒子,分析H~±质量在200-600GeV和A~0质量在40-400GeV范围的可探测参数空间。本文关于探测中性和带电希格斯粒子的分析方法和唯象预言已被ATLAS实验组采纳。国际粒子物理学界正在积极筹划建造250GeV能量的正负电子对撞机作为希格斯工厂,用来大量产生和精确测量希格斯粒子。本文通过模型无关的有效场论方法来研究希格斯工厂对新物理能量尺度的测量。在发现新粒子之前,所有新物理效应都可以通过一组高维有效算符进行普遍描述。通过结合希格斯工厂中希格斯粒子产生衰变和电弱参数的测量进行拟合,可以预言各高维算符所代表的新物理能量尺度的下限。研究结果表明希格斯工厂对新物理尺度的间接探测能达到10-30TeV的范围,恰好覆盖了下一代高能强子对撞机的直接探测范围。这一研究为CEPC对撞机的概念设计(PreCDR和CDR)提供了关键物理依据。