[논문 리뷰] Precision calculations in the MSSM Higgs-boson sector with FeynHiggs 2.14

Henning Bahl, Thomas Hahn외 5명|arXiv (Cornell University)|2018. 11. 22.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 207인용 수 107

한 줄 요약

이 논문은 FeynHiggs를 버전 2.14.3으로 업데이트하고 MSSM 힉스 질량에 대한 향상된 고정 차수 및 EFT 계산과 코드 구조 개선을 자세히 설명한다.

ABSTRACT

We present an overview of the status and recent developments of FeynHiggs (current version: 2.14.3) since version 2.12.2. The main purpose of FeynHiggs is the calculation of the Higgs-boson masses and other physical observables in the MSSM. For a precise prediction of the Higgs-boson masses for low and high SUSY scales, state-of-the-art fixed-order and effective-field-theory calculations are combined. We first discuss improvements of the fixed-order calculation, namely an optional $\\overline{\ ext{DR}}$ renormalization of the stop sector and a renormalization of the Higgs sector ensuring the chosen input mass to be equivalent with the corresponding physical mass. Second, we describe improvements of the EFT calculation, i.e. an implementation of non-degenerate threshold corrections as well as an interpolation for complex parameters. Lastly, we highlight some improvements of the code structure easing future extensions of FeynHiggs to models beyond the MSSM.

연구 동기 및 목표

• FeynHiggs의 현재 상태와 최근 개발에 대한 개요를 버전 2.12.2 이후로 제공한다.
• DRbar 재정규화 및 힉스 부문 재정규화를 포함한 고정 차수 계산의 개선점을 설명한다.
• 비일치 임계 보정 및 복소 매개변수 보간을 포함한 EFT 계산의 개선점을 설명한다.
• MSSM를 넘어선 모델로의 확장을 목표로 하는 코드 구조 개선을 설명한다.

제안 방법

• 최첨단 고정 차수(도식) 및 EFT 계산을 결합하여 작은/큰 SUSY 스케일에 대한 MSSM 힉스 질량을 예측한다.
• 스톱 부문에 대한 선택적 DRbar 재정규화 및 조정된 2루프 힉스 부문 재정규화를 구현한다.
• 1루프 및 2루프 수준에서 비일치 임계 보정을 도입하고 복소 매개변수에 대한 EFT 결과를 보간한다.
• NNLL 재현에서 독립적인 글루이노 임계를 가능하게 하는 비일치 임계 포함.
• 극값 질량 추출을 위한 자기에너지와 로그를 포함한 3×3 중성 힉스 전달자 행렬을 제공한다.
• 미래 확장을 용이하게 하기 위한 코드 구조 개선점을 설명한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 고정 차수와 EFT 접근법이 SUSY 스케일 전반에서 정확한 MSSM 힉스 질량 예측을 어떻게 결합하는가?
• RQ2 어떤 특정 재정규화 방식 선택(OS/DRbar)이 고정 차수 정확도를 어떻게 개선하고 재도합에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 비일치 임계 보정이 EFT 매칭 및 힉스 질량 예측에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ4 FeynHiggs의 EFT 부분에서 복소 매개변수를 보간을 통해 신뢰성 있게 다룰 수 있는가?
• RQ5 MSSM를 넘어선 확장을 용이하게 하는 코드 구조 변화는 무엇인가?

주요 결과

• FeynHiggs는 이제 스톱 부문에 대한 선택적 DRbar 재정규화를 지원하여 유연성과 OS 입력과의 비교를 개선한다.
• 2루프에서의 힉스 부문 재정규화가 입력 질량을 물리적 질량과 일치하도록 조정되어 일관성을 높인다.
• 1루프 및 2루프 수준의 비일치 임계 보정이 EFT 계산에 구현되어 SUSY 질량 계층 구조의 정확성을 향상시킨다.
• EFT 계산에서 복소 매개변수에 대한 보간은 실제로 위상 처리를 가능하게 한다.
• 코드는 이제 MSSM를 넘어서는 모델 확장을 용이하게 하는 더 모듈식 구조를 특징으로 한다.