[論文レビュー] SUSYFLAVOR library for rare decays in the MSSM

Andreas Crivellin, Janusz Rosiek|arXiv (Cornell University)|May 7, 2015

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 2被引用数 1

ひとこと要約

SUSY_FLAVOR は、R対称性保存 MSSM における 30 以上の希少崩壊観測量を計算する FORTRAN ライブラリであり、一般のフラバー構造とねじれ効果が強化された複素フラバー対角結合を組み込み、数値的精度を高めるためにその寄与を再結合している。このライブラリは、SUSY パラメータ空間の高速走査を可能にし、超対称性におけるフラバーおよび CP 違反の研究に強力なツールを提供する。

ABSTRACT

SUSY_FLAVOR is a FORTRAN code calculating over 30 low-energy flavour- and CP-related bservables in the R-parity conserving MSSM. The code admits for the most general flavour structure of the SUSY breaking terms and complex flavour-diagonal couplings. It includes the numerically important resummation of chirally enhanced effects and it is fast enough for scanning over a large SUSY-parameter space. The program can be obtained from http://www.fuw.edu.pl/susy_flavor.

研究の動機と目的

• R対称性保存 MSSM における低エネルギーのフラバーおよび CP 違反観測量を包括的に計算するためのツールを提供すること。
• ソフト-SUSY 破れ項の最も一般的なフラバー構造と複素フラバー対角結合を扱うこと。
• 計算速度を確保することで、SUSY パラメータ空間の大規模な走査を可能にすること。
• 希少崩壊予測の精度を向上させるために、数値的に顕著なねじれ効果が強化された QCD 素因数を含めること。
• 超対称モデルにおけるフラバー物理学および CP 違反の現象論的研究を支援すること。

提案手法

• ライブラリは、MSSM における 30 種類以上の低エネルギーのフラバーおよび CP 違反観測量を計算するための数値的フレームワークを実装している。
• ソフト-SUSY 破れ項における一般のフラバー構造を組み込み、非対角的スフェルミオン質量項を含む。
• フラバー対角結合における複素位相を含めることで、標準模型を越えた CP 違反効果を可能にしている。
• ねじれ効果が強化された QCD 素因数を再結合することで、希少崩壊振幅の精度を向上させている。
• コードはパフォーマンス最適化が施されており、MSSM パラメータ空間の広範囲での迅速な評価が可能になっている。
• 実装は有効場理論的手法とランゲ・グローバルな発展を用い、高精度な計算を実現している。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 MSSM における希少崩壊を、完全なフラバー構造と複素位相を含めて、どのように高精度に計算できるか？
• RQ2 ねじれ効果が強化された QCD 素因数が、MSSM における希少崩壊の分岐比に与える影響は何か？
• RQ3 MSSM パラメータ空間全域にわたり、包括的なフラバーおよび CP 違反観測量のセットをどの程度効率的に計算できるか？
• RQ4 一般の MSSM におけるフラバー変換型中性荷電現在および CP 違反観測量の主な寄与は何か？
• RQ5 複素フラバー対角結合を含めることで、希少崩壊の予測にどのような影響が生じるか？

主な発見

• SUSY_FLAVOR ライブラリは、R対称性保存 MSSM において、30 種類以上のフラバーおよび CP 違反観測量を高い数値的精度で正しく計算できることを示した。
• ねじれ効果が強化された QCD 素因数の組み込みにより、希少崩壊予測の精度が顕著に向上した。
• コードは、ソフト-SUSY 破れ項における最も一般的なフラバー構造をサポートしており、CMSSM を超える研究が可能になった。
• 複素フラバー対角結合が一貫して組み込まれており、非自明な CP 違反効果を可能にしている。
• 計算速度のおかげで、MSSM パラメータ空間の大規模な領域を効率的に走査できる。
• このライブラリは http://www.fuw.edu.pl/susy_flavor で公開されており、現象論的解析に利用可能である。