[論文レビュー] One Loop Soft Supersymmetry Breaking Terms in Superstring Effective Theories

Binetruy, Pierre, Gaillard, Mary K.+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 6, 2000

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 117

ひとこと要約

この論文は、異常媒持貢献を含む超弦効果的場理論におけるソフトな超対称性破れ項の体系的な1ループ解析を提示する。正則化に依存するプランクスケールの物理が、1ループでスカラー質量が非ゼロであることを示し、標準的な異常媒持のシナリオ（スカラー質量がゼロ）の一般的性を疑問視する。結果は、モジュライ安定化、ドライフトン媒持、ゲージしきい値補正の相互作用に依存し、114 GeVのヒッグス質量に対して明示的なスペクトルを提供する。

ABSTRACT

We perform a systematic analysis of soft supersymmetry breaking terms at the one loop level in a large class of string effective field theories. This includes the so-called anomaly mediated contributions. We illustrate our results for several classes of orbifold models. In particular, we discuss a class of models where soft supersymmetry breaking terms are determined by quasi model independent anomaly mediated contributions, with possibly non-vanishing scalar masses at the one loop level. We show that the latter contribution depends on the detailed prescription of the regularization process which is assumed to represent the Planck scale physics of the underlying fundamental theory. The usual anomaly mediation case with vanishing scalar masses at one loop is not found to be generic. However gaugino masses and A-terms always vanish at tree level if supersymmetry breaking is moduli dominated with the moduli stabilized at self-dual points, whereas the vanishing of the B-term depends on the origin of the mu-term in the underlying theory. We also discuss the supersymmetric spectrum of O-I and O-II models, as well as a model of gaugino condensation. For reference, explicit spectra corresponding to a Higgs mass of 114 GeV are given. Finally, we address general strategies for distinguishing among these models.

研究の動機と目的

• 超弦効果的場理論における1ループのソフトな超対称性破れ項を体系的に計算すること。
• 特に、プランクスケールの物理を反映する正則化規定に依存する異常媒持貢献の役割を分析すること。
• 1ループでスカラー質量が非ゼロとなる現象的意味を探索し、標準的な異常媒持シナリオを挑戦すること。
• O-I、O-II、およびゲージノー凝縮モデルを含む特定のモデルに対して、ヒッグス質量が114 GeVの明示的な超対称スペクトルを提供すること。
• 実験的区別を可能にするために、モデル間の特徴を特定すること。

提案手法

• チャイラル超場、ケーラー項、超ポテンシャル、ゲージカイネティック関数を用いた一般の超重力フレームワークを用いてソフト項を計算する。
• 超対称性を保つレギュレーターとパウリ＝ヴィルラス法を用いて1ループ寄与を導出し、超共形およびチャイral異常から生じる異常項を含む。
• 形式的展開には、モジュラー不変性、グリーン＝シュガー補正項、およびκiやVGSなどの関数によるしきい値補正を組み込む。
• 特定のモジュラー変換性と自己双対点でのモジュライ安定化を持つオービフォールドモデルに結果を適用する。
• 補助場の真空期待値とモジュラーパラメータを用いて、ゲージノー質量、A項、B項、スカラー質量の明示的表現を導出する。
• nαi（重み）、pi（しきい値補正）、γα（モジュラー位相因子）などのパラメータを通じて、モデル依存性を定量化する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異常媒持超対称性破れにおいて、1ループでスカラー質量が非ゼロとなり得るか？その要因は何か？
• RQ2 UV発散に対する正則化規定が、超弦由来の効果的場理論における1ループソフト項にどのように影響するか？
• RQ3 モジュライ支配の超対称性破れにおいて、ゲージノー質量とA項が古典的レベルでゼロとなる条件は何か？
• RQ4 ゲージしきい値補正とグリーン＝シュガー項が、オービフォールドモデルにおけるソフトスペクトルに与える影響は何か？
• RQ5 得られたスペクトルは、特に114 GeVのヒッグスボソンに対して、どのように実験的に区別できるか？

主な発見

• 1ループでのスカラー質量は一般に非ゼロであり、正則化規定に依存するため、標準的な異常媒持シナリオにおけるスカラー質量のゼロ性という仮定に疑問を呈する。
• スカラー質量がゼロでないのは、正則化プロセスがモジュラー不変性を破る、または非自明なしきい値補正を含む場合に生じるため、標準的な異常媒持シナリオは一般ではない。
• 超対称性破れがモジュライ支配的であり、モジュライが自己双対点に安定化されている場合、ゲージノー質量とA項は古典的レベルでゼロになるが、B項のゼロ性はµ項の起源に依存する。
• O-I、O-II、およびゲージノー凝縮モデルに対して、ヒッグス質量が114 GeVの明示的スペクトルを計算し、コライダー物理学における検証可能な予測を提供する。
• 特にpiやγαなどのパラメータを通じたソフト項のモデル依存性が、精密測定による異なる弦由来モデルの区別戦略を明確に示す。
• ドライフトン媒持、モジュライF項、しきい値補正の相互作用により、自己双対モジュライ点ですでに非自明な補正がA項とスカラー質量に生じる。