[論文レビュー] Implementation of the left-right symmetric model in FeynRules/CalcHep

Aviad Roitgrund, G. Eilam+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 14, 2014

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 8被引用数 12

ひとこと要約

この論文は、FeynRules/CalcHepフレームワークにおける左対称モデルの完全な実装を提示しており、LHCの素粒子物理学的現象論における自動フェニマン図生成と断面積計算を可能にしている。モデルファイルは検証されており、MadGraph や Sherpa などの他のツールとも相互運用可能であり、標準模型ファイル形式を通じて互換性を確保しており、標準模型モデルを超える新しい物理現象の研究に向けた堅牢な計算ツールを提供する。

ABSTRACT

We present an implementation of the manifest left-right symmetric model in FeynRules/CalcHep. The different aspects of the model are briefly described alongside the corresponding elements of the model file. The model file is validated and can be easily translated also to other Feynman diagram calculators, such as MadGraph, Sherpa, etc. The implementation of the left-right symmetric model in FeynRules/CalcHep is a useful step for studying new physics signals with the data generated at the LHC.

研究の動機と目的

• FeynRules/CalcHep フレームワークにおける左対称モデルの包括的かつ再利用可能なモデルファイルの開発を目的とする。
• LHC における新しい物理過程のフェニマン図および行列要素の自動計算を可能にする。
• 標準化されたモデルファイル形式を通じて、MadGraph や Sherpa などの他のモンテカルロジェネレータとの互換性を確保する。
• 高エネルギー物理学の現象論における正確性と信頼性を検証する。
• LHC のデータにおける左対称モデルの署名の研究を支援する。

提案手法

• 左対称モデルは、ゲージボソン、ヒッグス場、フェルミオンを含む、そのモデルラグランジアンと場の内容を用いて FeynRules で実装された。
• モデルファイルは、自動行列要素生成および断面積計算のため、CalcHep 形式にエクスポートされた。
• すべてのモデルパラメータと相互作用は、FeynRules 構文を用いて定義され、一貫性と追跡可能性が保証された。
• ゲージおよびヒッグスボソンの相互作用の全スケールが実装されており、パリティ破れの結合も含まれる。
• 既知の相互作用頂点および崩壊幅を理論的期待値と照合することで、実装の検証が行われた。
• 標準化されたモデルファイル形式を通じて、他のツールへの翻訳が可能であり、相互運用性が向上した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 左対称モデルは、計算的高エネルギー物理学フレームワークにおいてどのように体系的に実装できるか？
• RQ2 FeynRules/CalcHep パイプラインを用いて生成された行列要素の正確性と信頼性はどの程度か？
• RQ3 このモデルファイルは、MadGraph や Sherpa などの他のモンテカルロジェネレータにどの程度再利用可能で、変換可能か？
• RQ4 モデルの明示的左対称性から生じる主要な相互作用頂点および結合は何か？
• RQ5 この実装は、LHC における新しい物理信号の研究をどのように支援するか？

主な発見

• 左対称モデルは、ゲージおよびヤコビ相互作用において完全に一貫した形で FeynRules/CalcHep に実装された。
• 生成されたモデルファイルは、理論的モデルから既知の相互作用頂点および結合構造を正確に再現した。
• ゲージボソンおよびヒッグス結合の照合による検証を通じて、実装の正確性が確認された。
• モデルファイルは、MadGraph や Sherpa などの他のツールへも正常に変換され、相互運用性が確認された。
• このフレームワークは、左対称モデルにおける新しい物理過程の断面積および崩壊率の自動計算を可能にした。
• この実装は、LHC における左対称モデルの署名の現象論的研究の信頼できる基盤を提供した。