[논문 리뷰] SUSYFLAVOR library for rare decays in the MSSM

Andreas Crivellin, Janusz Rosiek|arXiv (Cornell University)|2015. 05. 07.

Particle physics theoretical and experimental studies참고 문헌 2인용 수 1

한 줄 요약

SUSY_FLAVOR는 R-포탄 보존 MSSM에서 30개 이상의 희귀 붕괴 관측량을 계산하는 FORTRAN 라이브러리로, 일반적인 플레버 구조와 편미분 쿠퍼링을 포함하며, 카이랄적으로 강화된 효과를 수반하여 수치 정확도를 높였습니다. 이는 스위치스 퍼리미터 공간의 빠른 스캔을 가능하게 하여 초대칭에서의 플레버 및 CP 위반 연구에 강력한 도구가 됩니다.

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.

연구 동기 및 목표

• R-포탄 보존 MSSM에서 저에너지 플레버 및 CP 위반 관측량을 종합적으로 계산할 수 있는 도구를 제공하는 것.
• 소프트-SUSY 위반 항목의 가장 일반적인 플레버 구조와 복소 플레버 대각선 상호작용을 처리하는 것.
• 계산 속도를 확보하여 대규모 SUSY 퍼리미터 공간에 대한 효율적인 스캔을 가능하게 하는 것.
• 정밀도 향상을 위해 희귀 붕괴 예측에 수치적으로 중요한 카이랄적으로 강화된 QCD 보정을 포함하는 것.
• 초대칭 모델에서의 플레버 물리 및 CP 위반에 대한 현상학적 연구를 지원하는 것.

제안 방법

• 라이브러리는 MSSM에서 30개 이상의 저에너지 플레버 및 CP 위반 관측량을 계산하기 위한 수치적 프레임워크를 구현한다.
• 소프트-SUSY 위반 항목에 일반적인 플레버 구조를 통합하며, 비대칭 스퍼미온 질량 항목을 포함한다.
• 플레버 대각선 상호작용의 복소 위상은 포함되어 있어, 표준 모델을 초월한 CP 위반 효과를 가능하게 한다.
• 희귀 붕괴 진폭의 정확도 향상을 위해 카이랄적으로 강화된 QCD 보정을 누적한다.
• 성능 최적화를 통해 MSSM 퍼리미터 공간의 넓은 영역에서 빠른 평가가 가능하다.
• 정밀도 계산을 위한 효과적 필드 이론 기법과 규격화군 진동 기반의 구현이다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떻게 전체 플레버 구조와 복소 위상을 고려한 MSSM에서의 희귀 붕괴를 정확하게 계산할 수 있는가?
• RQ2 카이랄적으로 강화된 QCD 보정은 MSSM에서의 희귀 붕괴 분지비에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 MSSM 퍼리미터 공간 전역에서 종합적인 플레버 및 CP 위반 관측량 세트를 얼마나 효율적으로 계산할 수 있는가?
• RQ4 일반적인 MSSM에서 플레버 변화 중성미온 및 CP 위반 관측량에 가장 큰 기여를 하는 요소는 무엇인가?
• RQ5 복소 플레버 대각선 상호작용을 포함함으로써 희귀 붕괴 예측에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• SUSY_FLAVOR 라이브러리는 높은 수치 정확도로 R-포탄 보존 MSSM에서 30개 이상의 플레버 및 CP 위반 관측량을 성공적으로 계산한다.
• 카이랄적으로 강화된 QCD 보정을 포함함으로써 희귀 붕괴 예측의 정확도가 크게 향상된다.
• 코드는 소프트-SUSY 위반 항목의 가장 일반적인 플레버 구조를 지원하여 CMSSM을 초월한 연구를 가능하게 한다.
• 복소 플레버 대각선 상호작용이 일관되게 포함되어 있어, 비트리비얼한 CP 위반 효과를 가능하게 한다.
• 계산 속도 덕분에 MSSM 퍼리미터 공간의 넓은 영역에 대한 효율적인 스캔이 가능하다.
• 라이브러리는 http://www.fuw.edu.pl/susy_flavor 에서 공개되어 있어 현상학적 분석에 활용할 수 있다.