[論文レビュー] The supersymmetric Higgs sector and B B mixing for large tan

Martin Gorbahn, Ulrich Nierste+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2009

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 21

ひとこと要約

この論文は、大規模な tan β の文脈において、一般な MSSM のフレーバーおよび CP 違反を含むスピン統一型のヘキス・セクターを、2 ヒッグス・ダブルレット・モデルにマッチングすることで再評価する。tan β の DR スキーム定義においては、tan β に比例したループ補正が現れないことが示され、B̄B̄ 混合のヘキス媒介補正は tan β > 0 および MA < 600 GeV の場合、最大で 7% にとどまり、B+ → τ+ν や B → Xsγ における数値的に大きな寄与は認められない。

ABSTRACT

We match the Higgs sector of the most general flavour breaking and CP violating minimal su- persymmetric standard model (MSSM) onto a generic two-Higgs-doublet model, paying special attention to the definition of tan β in the effective theory. In particular no tan β-enhanced loop corrections appear in the relation to tan β defined in the DR scheme in the MSSM. The cor- rections to the Higgs-mediated flavour-changing amplitude s which result from this matching are especially relevant for the Bd and Bs mass differencesMd,s for minimal flavour violation, where the superficially leading contribution vanishes. We g ive a symmetry argument to explain this cancellation and perform a systematic study of all Higgs-mediated effects, including Higgs loops. The corrections toMs are at most 7% for � > 0 and MA < 600 GeV if constraints from other observables are taken into account. For � < 0 they can be larger, but are always less than about 20%. Contrary to recent claims we do not find numeri cally large contributions here, nor do we find any tan β-enhanced contributions from loop corrections to the Higgs potential in B + → τ + ν or B → Xsγ. We further update supersymmetric loop corrections to the Yukawa couplings, where we include all possible CP-violating phases and correct errors in the literature. The possible presence of CP-violating phases generated by Higgs exchange diagrams is briefly discussed as well. Finally we provide improved values for the bag factors P VLL 1 , P LR 2 , and P

研究の動機と目的

• 大規模な tan β を有する MSSM におけるヘキス媒介型のフレーバー変換中性荷電現在の系統的解析、特に B̄B̄ 混合を対象とする。
• 有効理論における tan β の定義を明確にし、DR スキームにおける不適切な tan β に比例したループ補正を排除する。
• CP 違反位相をすべて含めた、ヤクバイカップリングへの超対称ループ補正の修正と更新。
• ヘキス交換ダイアグラムが CP 違反に与える影響を評価し、バッグ係数 P_VLL^1、P_LR^2、P. の改善された値を提供する。

提案手法

• 一般なフレーバー違反および CP 違反を含む MSSM ヘキス・セクターを、有効理論レベルで一般な 2 ヒッグス・ダブルレット・モデル（2HDM）にマッチングする。
• MSSM 内での DR スキームにおける tan β の定義を明確にし、マッチング手順において不適切な tan β に比例したループ補正を回避する。
• 1 ループのヘキスダイアグラムおよびヘキスポテンシャルへの補正を含む、B̄B̄ 混合に寄与するすべてのヘキス媒介寄与の系統的解析を実施する。
• 他の観測量（電弱精度、フレーバー、CP 違反過程など）からの制約を適用し、パラメータ空間を制限する。
• 既知の文献における超対称ループ補正に関する誤りを修正し、再評価する。
• ヘキス交換ダイアグラムから生じる CP 違反位相の役割を評価し、B̄B̄ 混合および希少崩壊に与える影響を検討する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 DR スキームにおける tan β の定義のもとで、一般な MSSM ヘキス・セクターを 2HDM にマッチングする際に、不適切な tan β に比例したループ補正が生じるか？
• RQ2 最小フレーバー不変性の下で、大規模な tan β の文脈において、Bd および Bs の質量差異 Md,s に寄与する支配的ヘキス媒介寄与は何か？
• RQ3 有効理論において、ヘキスループから B+ → τ+ν や B → Xsγ に数値的に大きな tan β に比例した寄与が生じるか？
• RQ4 ヘキス交換ダイアグラムから生じる CP 違反位相は、MSSM のヘキス・セクターおよびフレーバー観測量にどのように影響を与えるか？
• RQ5 すべての CP 違反位相を含め、先行文献の誤りを是正した後、バッグ係数 P_VLL^1、P_LR^2、P_LR^2 の改善された値は何か？

主な発見

• DR スキームにおける tan β の定義では、tan β に比例したループ補正が現れないことが確認され、数値的過大評価の原因となる可能性が解消された。
• 他の観測量からの制約を適用した場合、tan β > 0 および MA < 600 GeV の範囲で、Ms の補正は最大で 7% にとどまる。
• tan β < 0 の場合、Ms の補正は最大で約 20% に達するが、この閾値を下回り、数値的に大きな寄与とは見なされない。
• 本論文では、B+ → τ+ν や B → Xsγ におけるヘキスループからの数値的に大きな寄与は認められず、最近の主張とは矛盾する。
• ヤクバイカップリングへの超対称ループ補正に関する既知の文献誤りを修正し、すべての可能な CP 違反位相を含めた。
• CP 違反効果を完全に組み込み、一貫性のあるマッチングを保証した、バッグ係数 P_VLL^1、P_LR^2、P_LR^2 の改善された値が提供された。