[논문 리뷰] The supersymmetric Higgs sector and B B mixing for large tan

Martin Gorbahn, Ulrich Nierste외 1명|arXiv (Cornell University)|2009. 01. 01.

Particle physics theoretical and experimental studies인용 수 21

한 줄 요약

이 논문은 큰 tan β 조건 하에서 일반 MSSM의 계량 및 CP 위반을 고려한 두 하이즈 듀블릿 모델로의 매칭을 통해 초대칭 힉스 섹터를 재평가한다. tan β의 DR-스키마 정의에서 tan β 증폭된 고리 보정이 나타나지 않음을 보이며, MA < 600 GeV 이고 tan β > 0 인 경우 Higgs 매개 B̄B̄ 혼합 보정은 최대 7%이며, B+ → τ+ν 또는 B → Xsγ에서 수치적으로 큰 기여가 없음을 확인한다.

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

연구 동기 및 목표

• 큰 tan β 조건에서 MSSM의 Higgs 매개 플레어-변경 중성미자 상호작용을 체계적으로 분석하는 것, 특히 B̄B̄ 혼합에서의 적용을 중심으로 한다.
• 효과 이론에서 tan β의 정의를 명확히 하고, DR 스킴에서 발생할 수 있는 비물리적 tan β 증폭 고리 보정을 제거하는 것.
• 모든 CP 위반 위상이 포함된 초대칭 고리 보정을 통해 양자수준 상호작용 상수를 수정하고 업데이트하는 것.
• Higgs 교환 도형이 CP 위반에 미치는 영향을 평가하고, P_VLL^1, P_LR^2, P_LR^2 등의 백 인자값을 향상시키는 것.

제안 방법

• 효과 이론 수준에서 일반적인 플레어-위반 및 CP 위반을 포함한 MSSM 힉스 섹터를 일반적인 두 하이즈 듀블릿 모델(2HDM)로 매칭하는 것.
• MSSM 내에서 DR 스킴에 따른 tan β 정의를 통해 매칭 절차에서 비물리적 tan β 증폭 고리 보정을 피하는 것.
• 모든 Higgs 매개 기여를 B̄B̄ 혼합에 대해 체계적으로 분석하는 것, 일중 고리 도형 및 힉스 포텐셜 보정을 포함한다.
• 다른 관측량(예: 전자기 정밀도, 플레어 및 CP 위반 과정 등)으로부터의 제약 조건을 적용하여 매개변수 공간을 제한하는 것.
• 기존 문헌에서 알려진 초대칭 고리 보정에 대한 오류를 수정하고 보완하는 것.
• Higgs 교환 도형을 통해 생성된 CP 위반 위상의 역할을 평가하고, B̄B̄ 혼합 및 희귀 붕괴에 미치는 영향을 분석하는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 DR 스킴에서 tan β를 정의할 경우, 일반 MSSM 힉스 섹터를 2HDM로 매칭할 때 비물리적 tan β 증폭 고리 보정이 발생하는가?
• RQ2 최소 플레어 위반 조건 하에서 큰 tan β 조건에서, Bd 및 Bs 질량 차이 Md,s에 대한 주요 Higgs 매개 기여는 무엇인가?
• RQ3 효과 이론에서 Higgs 고리가 B+ → τ+ν 또는 B → Xsγ에 수치적으로 큰 tan β 증폭 기여를 제공하는가?
• RQ4 Higgs 교환 도형을 통해 생성된 CP 위반 위상은 MSSM의 힉스 섹터 및 플레어 관측량에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 모든 CP 위반 위상과 이전 문헌의 오류를 수정한 후, P_VLL^1, P_LR^2, P_LR^2 등의 백 인자값은 어떻게 개선되었는가?

주요 결과

• DR 스킴에서 정의된 tan β에 대해 tan β 증폭 고리 보정이 나타나지 않으며, 이는 잠재적인 수치적 과대평가의 원인을 해결한다.
• 기타 관측량의 제약 조건을 적용한 경우, tan β > 0 이고 MA < 600 GeV 이면 Bs 질량 차이 Ms에 대한 보정은 최대 7% 이내이다.
• tan β < 0 이면 Ms에 대한 보정은 약 20%까지 도달할 수 있지만, 여전히 이 임계값 이하에 머물며 수치적으로 큰 기여는 아니다.
• 논문은 B+ → τ+ν 또는 B → Xsγ에 대한 Higgs 고리에서 수치적으로 큰 기여가 없음을 발견하였으며, 최근의 주장과 정면으로 대비된다.
• 모든 가능한 CP 위반 위상과 함께 초대칭 고리 보정에 대한 기존 문헌의 오류를 수정하였다.
• 완전한 CP 위반 효과를 반영하고 일관된 매칭을 확보한 바탕으로, P_VLL^1, P_LR^2, P_LR^2 등의 백 인자값을 개선하여 제공하였다.