[논문 리뷰] Dynamical Generation of mu-terms and Yukawa Couplings in Intersecting D-brane Models

Noriaki Kitazawa|arXiv (Cornell University)|2004. 03. 29.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 교차하는 D6-brane를 가진 유형 II A T^6/(Z₂×Z₂) 오리엔티포ลด에서 초대칭 복합 모델을 제안하며, 저에너지에서 쿼크와 렙톤은 복합 상태로서 나타난다. 계층적인 양자치 상호작용과 두 Higgs 이중체에 대한 현실적인 μ-항은 프리온의 끈 수준 고차원 상호작용과 비틀림 동역학으로부터 유도되나, 이 모델은 이국적인 입자와 추가적인 U(1) 대칭성을 포함하고 있다.

ABSTRACT

We construct a supersymmetric composite model from type IIA T^6/(Z_2 x Z_2) orientifolds with intersecting D6-branes. All the three generations of quarks and leptons are naturally emerged as composite fields at low energies. Two pairs of light electroweak Higgs doublets can be obtained with realistic values of mu-terms. The hierarchical Yukawa couplings for the quark-lepton mass can be generated by the interplay between the string-level higher dimensional interactions among "preons" and the dynamics of the confinement of "preons". The model is not perfectly realistic in some points: some exotic particles, one additional U(1) gauge symmetry, no explicit mechanism for supersymmetry breaking, and so on.

연구 동기 및 목표

• 교차하는 D6-브레인을 가진 유형 II A T^6/(Z₂×Z₂) 오리엔티포드에서 초대칭 복합 모델을 구축하기 위해
• 세 세대의 쿼크와 렙톤을 저에너지에서 복합 장으로 자연스럽게 실현하기 위해
• 두 전자약 Higgs 이중체에 대한 현실적인 μ-항을 동적으로 생성하기 위해
• 끈 수준의 상호작용과 비틀림 동역학을 통해 쿼크와 렙톤의 양자치 상호작용의 계층적 구조를 설명하기 위해
• 명시적인 맛 대칭 깨짐 항목 없이 끈 이론적 프레임워크 내에서 맛 구조의 기원을 설명하기 위해

제안 방법

• 교차하는 D6-브레인을 가진 T^6/(Z₂×Z₂)에서 유형 II A 끈 이론을(compactify) 적용하여 초대칭 게이지 이론을 실현하기 위해
• 저에너지에서 비틀림을 통해 복합 쿼크와 렙톤을 형성하는 기본 구성 요소로 '프리온'을 도입하기 위해
• 프리온 간의 끈 수준 고차원 상호작용을 활용하여 효과적인 양자치 상호작용을 생성하기 위해
• 비틀림 동역학을 구현하여 세대 간의 계층적인 양자치 상호작용 강도를 자연스럽게 생성하기 위해
• 복합 구조를 통해 두 쌍의 경량 전자약 Higgs 이중체를 포함하는 힉스 섹터를 구성하기 위해
• 프리온 상호작용과 비틀림 스케일 물리의 상호작용을 통해 μ-항의 동적 생성을 확보하기 위해

실험 결과

연구 질문

• RQ1 세 세대의 쿼크와 렙톤은 D-브레인 단축에서 복합 상태로서 동적으로 생성될 수 있는가?
• RQ2 두 Higgs 이중체에 대한 현실적인 μ-항은 수작업으로 도입하는 대신 끈 이론적 동역학을 통해 어떻게 유도될 수 있는가?
• RQ3 초대칭 교차 D-브레인 모델 내에서 관측된 쿼크와 렙톤의 양자치 상호작용의 계층적 구조를 생성하는 메커니즘은 무엇인가?
• RQ4 프리온의 비틀림과 고차원 상호작용을 통해 표준 모형의 맛 구조는 어느 정도 설명될 수 있는가?
• RQ5 이론의 한계, 즉 이국적인 입자와 추가적인 U(1) 게이지 대칭성의 존재가 현상학적 타당성에 미치는 영향은 무엇인가?

주요 결과

• 저에너지에서 프리온의 동역학적 행동을 통해 세 세대의 쿼크와 렙톤은 복합 장으로 성공적으로 실현되었다.
• 두 쌍의 경량 전자약 Higgs 이중체를 확보하였으며, μ-항은 동적으로 생성되어 현실적인 값으로 나타났다.
• 끈 수준의 고차원 상호작용과 비틀림 동역학 간의 상호작용을 통해 쿼크와 렙톤의 계층적 양자치 상호작용이 유도되었다.
• 명시적인 맛 대칭 깨짐 항목 없이 프리온의 비틀림에 의존하여 맛 구조의 동적 기원이 실현되었다.
• 이 모델은 이국적인 입자와 추가적인 U(1) 게이지 대칭성을 포함하고 있으나, 현재 프레임워크 내에서 설명되지 않았다.
• 모델에서 초대칭 붕괴는 명시적으로 생성되지 않았으며, 이는 현상학적 응용에 있어 주요 한계로 남아 있다.