[論文レビュー] Radiative corrections to top quark decay into charged Higgs at the Tevatron

J. A. Coarasa, Jaume Guasch+1 more|ArXiv.org|Mar 1, 1999

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 5

ひとこと要約

この論文は、Tevatronにおけるトップクォークの符号付きヒッグスボソン（t → H⁺b）への崩壊幅に対する1ループ電弱放射修正を計算し、物理的に妥当なtan(β)の定義を用いる。MSSMおよび2HDMの両方で大きな修正が得られ、Tevatronのデータ解釈に顕著な影響を与え、tan(β)–MH⁺平面におけるモデルに依存しない境界を排除する。

ABSTRACT

We present the computation of the leading one-loop electroweak radiative corrections to the non-standard top quark decay width Gamma(t->H+ b), using a physically motivated definition of tan(beta). We find that the corrections are large, both in the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) and the Two-Higgs-Doublet Model (2HDM). These corrections have an important effect on the interpretation of the Tevatron data, leading to the non-existence of a model-independent bound in the tan(beta)-MH+ plane.

研究の動機と目的

• Tevatronにおけるトップクォークの崩壊幅Γ(t → H⁺b)に対する1ループ電弱放射修正を計算すること。
• これらの修正がTevatronの実験的データの解釈に与える影響を評価すること。
• MSSMおよび2HDMの文脈において、tan(β)の定義の選択が結果に与える影響を検討すること。
• 放射修正を含めた後、tan(β)–MH⁺パラメータ平面にモデルに依存しない境界を確立できるかを特定すること。
• 放射修正が符号付きヒッグスボソンの発見可能性に与える重要性を評価すること。

提案手法

• MSSMおよび2HDMの文脈において、崩壊幅Γ(t → H⁺b)の1ループ電弱計算を実施する。
• 基礎的なモデルパラメータと整合性を持つように、物理的に妥当なtan(β)の定義を適用する。
• 標準的な正規化手順およびループ積分を用いて量子修正を計算する。
• ループ図において、W、Zおよび符号付きヒッグスボソンの交換による支配的寄与を検討する。
• 修正の結果が、符号付きヒッグスボソンの質量MH⁺およびtan(β)の値にどのように敏感であるかを評価する。
• 放射修正の大きさを定量化するために、修正された崩壊幅を樹形レベルの予測と比較する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 トップクォークの符号付きヒッグスボソンへの崩壊幅に対する1ループ電弱放射修正はどの程度の大きさか？
• RQ2 これらの修正が、符号付きヒッグスボソン探索のTevatronデータ解釈に与える影響は何か？
• RQ3 物理的に妥当なtan(β)の定義を用いることで、放射修正の重要性は変化するか？
• RQ4 放射修正を含めた後、tan(β)–MH⁺平面にモデルに依存しない境界を確立できるか？
• RQ5 MSSMと2HDMの両者において、トップクォーク崩壊の文脈で修正はどのように異なるか？

主な発見

• MSSMおよび2HDMの両方において、Γ(t → H⁺b)に対する1ループ電弱放射修正が非常に大きいことが判明した。
• これらの大きな修正は、崩壊幅の予測を顕著に変更し、単純な樹形レベルの推定を無効にした。
• 修正は、tan(β)および符号付きヒッグスボソンの質量MH⁺の両方に強く依存する。
• その結果、放射修正の大きさと構造のため、tan(β)–MH⁺平面にはモデルに依存しない境界を確立できない。
• 計算で用いられた物理的定義のtan(β)は、整合性を保ち、結果の信頼性を向上させる。
• これらの発見は、Tevatronにおける符号付きヒッグスボソンを含むトップクォーク崩壊の正確な解析において、放射修正を含める必要があることを示唆する。