[論文レビュー] N=1 Locally Supersymmetric Standard Models from Intersecting Branes

Christos Kokorelis|ArXiv.org|Sep 6, 2003

Black Holes and Theoretical Physics参考文献 54被引用数 18

ひとこと要約

この論文は、トロイダルオルビフォールド上の型IIA超弦理論におけるD6-braneの交差を用いて、4次元の交差するD6-braneモデルを構築し、N=1超対称標準模型のスケーリングを実現する。複素構造モジュライをファイェット＝イリオポウロス項として調整することにより、階層問題が安定化され、スクォークおよび Sleptons の正のスカラー質量が生成され、電荷／色の破れの極小点を回避する。ゲージ結合定数の統一は、ゲージ媒介によるメカニズムにより30 TeV未塔の低超弦スケールで達成される。

ABSTRACT

We construct four dimensional intersecting D6-brane models that have locally the spectrum of the N=1 Supersymmetric Standard Model. All open {\em visible} string sectors share the same N=1 supersymmetry. As expected in these supersymmetric classes of models, where the D6-branes wrap a toroidal orientifold of type IIA, the hierarchy may be stabilized if the string scale is low, e.g. below 30 TeV. We analyze the breaking of supersymmetry in the vicinity of the supersymmetric point by turning on complex structure deformations as Fayet-Iliopoulos terms. Positive masses for all squarks and sleptons, to avoid charge/colour breaking minima, may be reached when also two loop contributions may be included. In the ultimate version of the present models N=1 supersymmetry may be broken by gauge mediation. The constructions with four, five and six stacks of D6-branes at $M_s$ are build directly. Next by the use of brane recombination we are able to show that there is a continuous, RR homology flow, between six, five and four stack models. Moreover, we examine the gauge coupling constants of the Standard Model $SU(3)_C$, $SU(2)_L$, $U(1)_Y$ at the string scale in the presence of a non-zero antisymmetric NS B-field.

研究の動機と目的

• 4次元の交差するD6-braneモデルを明示的に構築し、N=1超対称標準模型のスケーリングを実現すること。
• 低超弦スケール（30 TeV未塔）の超弦理論的モデルにおいて、ゲージ階層問題を安定化させること。
• すべてのスクォークおよびスレプトンが正の質量を獲得することにより、電荷／色の破れの極小点を回避すること。
• ゲージ結合定数の統一が、ゲージ媒介によるメカニズムで30 TeV未塔の低超弦スケールで達成可能であることを示すこと。
• ブレーン再結合を用いて、4スタック、5スタック、6スタックモデル間の連続的なRRホモロジーの流れを確立すること。

提案手法

• 型IIA超弦理論におけるトロイダルオルビフォールド上を走るD6-braneが、サイクルを張ることでN=1超対称標準模型のスケーリングを実現する。
• 複素構造の変形をファイェット＝イリオポウロス（FI）項として導入し、開弦セクターにおけるN=1構造を保ちつつ超対称性を破る。
• 角変数およびモジュライを用いてFI項からスカラー質量（二乗）を計算し、電荷／色の破れの極小点を回避するための正の値を保証する。
• 2ループ寄与を含めることで、すべてのスクォークおよびスレプトンの正のスカラー質量を達成する。
• ブレーン再結合を用いて、4スタック、5スタック、6スタックモデル間の連続的なRRホモロジーの流れを確立する。
• 非ゼロのNS B場が存在する状況下で、超弦スケールにおけるゲージ結合定数を解析し、同一の量子数を持つ追加のヒッグス多重項が追加されることを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 トロイダルオルビフォールド上での交差するD6-braneモデルにおいて、N=1局所的超対称標準模型のスケーリングを実現できるか？
• RQ2 超弦スケールが低く（30 TeV未塔）な場合、このようなモデルにおいて階層問題を安定化させられるか？
• RQ3 2ループ寄与を含めた場合でも、スクォークおよびスレプトンの正のスカラー質量を達成できるか？特に、電荷／色の破れの極小点を回避するための条件を満たすか？
• RQ4 これらのモデルにおいて、ゲージ結合定数の統一は低超弦スケール（30 TeV未塔）で可能か？非ゼロのNS B場の存在がそれに与える影響は？
• RQ5 ブレーン再結合を用いて、4スタック、5スタック、6スタックモデル間の連続的なRRホモロジーの流れを確立できるか？

主な発見

• モデルは、トロイダルオルビフォールド上での交差するD6-braneを用いて、N=1超対称標準模型のスケーリングを実現し、すべての可視セクターが同じN=1超対称性を保存する。
• 超弦スケールが30 TeV未塔の場合、階層問題は安定化され、低エネルギーの物性論と整合的である。
• 2ループ寄与を含めたスカラー質量の計算により、すべてのスクォークおよびスレプトンが正の質量を獲得され、電荷／色の破れの極小点を回避する。
• ゲージ結合定数の統一は、30 TeV未塔の低超弦スケールで達成され、超対称性の破れのメカニズムとしてゲージ媒介と整合的である。
• ブレーン再結合を用いて、4スタック、5スタック、6スタックモデル間の連続的なRRホモロジーの流れが確立され、位相的に同値であることが示された。
• 非ゼロのNS B場が存在すると、同一の量子数を持つ追加のヒッグス多重項が追加され、ゲージ結合定数の走破に影響を与えるが、低スケールでの統一は維持される。