[論文レビュー] Precision electro-weak parameters from AdS5, localized kinetic terms and anomalous dimensions

Maurizio Piai|ArXiv.org|Aug 21, 2006

Black Holes and Theoretical Physics被引用数 24

ひとこと要約

本稿は、大Ncの技術色力学の5次元AdS重力双対において、精度の高い電弱パラメータを研究し、ブレーン局在化した運動項と、フェルミオン凝集体の大きな異常次元がSおよびTパラメータを抑制することを示している。主な結果は、赤外領域で共形不変性を示すウォークイング技術色力学モデルが、電弱精度データと両立可能であり、LHCで検出可能なスピン1レゾナントを予測することである。

ABSTRACT

I compare the tree level estimate of the electro-weak precision parameters in two (exactly solvable) toy models of dynamical symmetry breaking in which the strong dynamics is assumed to be described by a five-dimensional (weakly coupled) gravity dual. I discuss the effect of brane-localized kinetic terms, their use as regulators for the couplings of otherwise non-normalizable modes, and the impact of a large deviation from its natural value for the scaling dimension of the background field responsible for spontaneous symmetry breaking. The latter is assumed to model the effects of walking dynamics, i.e. of a large anomalous dimension of the chiral condensate, it has a strong impact of the spectrum of spin-1 fields and, as a consequence, on the electro-weak precision parameters. The main conclusion is that models of dynamical symmetry breaking based on a large-Nc strongly interacting SU(Nc) gauge theory are compatible with precision electro-weak constraints, and produce a very distinctive signature testable at the LHC. Some of the considerations discussed are directly relevant for analogous models in the context of AdS-QCD.

研究の動機と目的

• 大Ncの動的電弱対称性の自発的破れモデルが、精度の高い電弱制約と両立可能かどうかを評価すること。
• ブレーン局在化した運動項が5次元AdS重力双対における非正規化可能なモードの正則化に与える影響を調査すること。
• フェルミオン凝集体における大きな異常次元が、スピン1レゾナントのスペクトルおよび電弱パラメータに与える影響を検討すること。
• 赤外領域におけるウォークイングダイナミクスが階層問題を安定化させ、SおよびTパラメータを抑制できるかどうかを特定すること。
• QCDに類似た技術色力学やコンposite Higgsのシナリオとは異なる、こうしたモデルに特徴的なLHCシグネチャを同定すること。

提案手法

• 歪みのあるAdS5幾何構造を用いて、UVおよびIR境界を持つ、強い結合4次元ゲージ理論の2つの正確に解ける5次元重力双対を構築する。
• 非正規化可能なモードの結合を正則化するために、ブレーン局在化した運動項を導入する。
• 赤外領域における非カノニカルなスケーリング次元を持つ背景場を用いて、フェルミオン凝集体の大きな異常次元をモデル化する。
• 5次元モデルから得られるスピン1レゾナント（技術ρおよび技術a1）のスペクトルを用いて、樹形レベルの電弱精度パラメータSおよびTを計算する。
• 近似的な共形性の広いエネルギー領域（ウォークイング挙動）がSおよびTの抑制に与える影響を分析する。
• 摂動的推定値およびQCDに類似たモデルと比較することで、非摂動的ダイナミクスの果たす役割を隔離する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 フェルミオン凝集体に大きな異常次元がある場合、大Nc技術色力学の5次元AdS重力双対が、電弱精度データを再現可能か？
• RQ2 ブレーン局在化した運動項は、5次元作用における非正規化可能なモードの正則化および物理的解釈にどのように影響するか？
• RQ3 軽いコンポジットヒッグスが存在しない状況で、長期間にわたる準共形的挙動（ウォークイング）がSおよびTパラメータに与える影響は何か？
• RQ4 これらのモデルは、SおよびTの抑制にもかかわらず、LHCで検出可能なスピン1レゾナントのスペクトルを予測するか？
• RQ5 QCDに類似たモデルとウォークイング技術色力学モデルとの間で、技術ρおよび技術a1レゾナントのデゲネラシーの程度にどのような差があるか？

主な発見

• フェルミオン凝集体に大きな異常次元があるため、モデルにおけるUVおよびIRカットオフの比の累乗に起因してSパラメータが抑制される。
• 顕著なウォークイング領域と凝集体の大きな異常次元を持つモデルでは、Sパラメータがパラメトリックに抑制され、2TeV以上の技術ρが不要になる。
• 技術ρおよび技術a1レゾナントの近似的なデゲネラシーのおかげでTパラメータは小さく保たれ、共形的領域がその安定化を助けている。
• 技術ρの質量が1–3 TeVの範囲にあっても、モデルは電弱精度制約と両立可能であり、LHCの探査範囲内に明確に含まれる。
• 軽いコンポジットスカラーの欠如は、これらのモデルをコンポジットヒッグスやリトルヒッグスのシナリオと区別するものであり、広いスピン1レゾナントによる独自の実験的シグネチャを提供する。
• レゾナントのSMカレントへの結合定数は抑制されていないため、LHCにおけるイベントレートは高く、質量上限付近であっても検出可能である。