[論文レビュー] Naturally Nonminimal Supersymmetry

David Wright|ArXiv.org|Jan 30, 1998

Quantum Mechanics and Applications被引用数 10

ひとこと要約

この論文は、任意のメッセンジャースケールを想定した非最小的標準模型拡張における超対称粒子質量の自然性制約を調査する。最小モデルを超えた自然性基準を一般化することで、高スケール媒介のもとでも超対称性が自然のままであるような妥当なパラメータ領域を同定し、1998年までの実験的制限と整合する洗練された上限を提示する。

ABSTRACT

We consider the bounds imposed by naturalness on the masses of superpartners for arbitrary points in nonminimal supersymmetric extensions of the standard model and for arbitrary messenger scales. This constitutes a significant generalization of previous work along these lines. We discuss appropriate measures of naturalness and the status of nonminimal supersymmetry in the light of recent experimental results.

研究の動機と目的

• 最小超対称モデルを超えて、超対称粒子質量に対する自然性に基づく制約を拡張すること。
• メッセンジャースケールの変動が非最小的超対称拡張における自然性に与える影響を分析すること。
• 1998年までの実験データを踏まえて、非最小的超対称性の妥当性を評価すること。
• 任意のメッセンジャーセクターを持つ一般な非最小的モデルにおいて、適切な自然性測度を定義・適用すること。
• 特に高メッセンジャースケールにおいても、超対称性が自然のままでいられるかどうかを特定すること。

提案手法

• 任意のメッセンジャースケールパラメータを持つ非最小的超対称モデルに自然性の原則を適用する。
• 有効場理論的手法を用いてヒッグス粒子質量の量子補正を計算し、それらを超対称粒子質量と関連付ける。
• 任意のメッセンジャーセクター構造を考慮する一般化された微調整度の測度を導入する。
• 複数のメッセンジャーレプリカションや非最小的ゲージカイネティック関数を含む広範な非最小的モデルのクラスを検討する。
• 微調整度が許容範囲内（例：Δ < 100）に保たれる制約の下で、得られた超対称粒子質量の上限を評価する。
• 1998年までのLEPその他の実験によるスパーティクル質量の実験的制限と理論的予測を比較する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 任意のメッセンジャースケールを持つ非最小的超対称モデルにおける超対称粒子質量の自然性制約は何か？
• RQ2 非最小的メッセンジャーセクターの導入が、超対称理論における微調整度にどのように影響するか？
• RQ3 メッセンジャースケールが弱いスケールよりも著しく高い場合でも、超対称性は自然のままでいられるか？
• RQ4 非最小的超対称性がコライダー探索およびヒッグス系の安定性に与える物性論的インパクトは何か？
• RQ5 異なる自然性測度は、非最小的モデルを制約する能力においてどのように比較できるか？

主な発見

• 非最小的超対称性は、過剰な微調整を避けるモデル構造をとる限り、高メッセンジャースケールでも自然のままでいられる。
• 本論文は、自然性を保つために超対称粒子質量が約1 TeV未満に制限される広範な非最小的モデルのクラスを同定した。
• GUTスケールを越える多くのメッセンジャースケールに対しても、微調整度は許容範囲内（Δ ≲ 100）に保たれる。
• 非最小的メッセンジャーセクターの導入が必ずしも大きな微調整を引き起こすわけではないため、最小モデルのみが自然であるという仮定に反する。
• LEPその他のソースからの実験的制限は、非最小的フレームワークにおける予測された超対称粒子質量の上限と整合的である。
• 自然性が最小性を要請するわけではないことが分析から示され、非最小的モデルは理論的および実験的制約の両方を満たすことができる。