[논문 리뷰] Three-Family Supersymmetric Standard Models, Flux Compactification and Moduli Stabilization

Mirjam Cvetič, Tao Liu|arXiv (Cornell University)|2004. 09. 02.

Black Holes and Theoretical Physics인용 수 13

한 줄 요약

이 논문은 Z_2 x Z_2 오리엔티폴드 위에서 Type IIB 초끈 이론의 플럭스 커팩티피케이션을 사용하여 세 가족 초대칭 표준모형 유사 진공을 구성한다. T-duality를 통해 교차하는 D6-브레인 모델을 활용하며, RR 및 NSNS 플럭스를 통해 복소 구조 모듈리와 도시온을 안정화시킨다. 양자화된 플럭스를 가진 일관된 네 가족(f=4) 및 두 가족(f=2) 모델을 규명하였으며, 음의 베타함수를 가진 게이지 군은 가우지노 응집을 통해 칼라 모듈리 안정화에 기여할 수 있음을 보여주지만, 편재하는 편재적 초대칭 이론의 성격은 그대로 유지된다.

ABSTRACT

Based on the T-dual constructions of supersymmetric intersecting D6-models on Z_2 x Z_2 orientifolds, whose electroweak sector is parallel with the orientifold planes with Sp(2f)_L x Sp(2f)_R gauge symmetry (hep-th/0407178), we derive and classify Standard Model-like vacua with RR and NSNS fluxes, which stabilize toroidal complex structure moduli and the dilaton. We find consistent four-family (f=4) and two-family (f=2) models with one- and two-units of the quantized flux, respectively. Such models typically possess additional gauge group factors with negative beta functions and may lead, via gaugino condensation, to stabilization of toroidal Kahler moduli. These models have chiral exotics.

연구 동기 및 목표

• 플럭스를 포함한 Type IIB 초끈 커팩티피케이션에서 실현 가능한 초대칭 표준모형 유사 진공을 구성하는 것.
• T-duality를 통해 교차하는 D6-브레인 모델에서 RR 및 NSNS 플럭스를 이용해 복소 구조 모듈리와 도시온을 안정화시키는 것.
• 특정 플럭스 양자화 및 가족 수(f=4 및 f=2)를 고려한 일관된 모델을 분류하는 것.
• 음의 베타함수를 가진 게이지 군이 가우지노 응집을 통해 칼라 모듈리를 안정화시키는 데 기여하는지 탐색하는 것.
• 유도된 저에너지 효과 이론에서 편재적 초대칭 이론의 존재 및 그 영향을 규명하는 것.

제안 방법

• Z_2 x Z_2 오리엔티폴드 위의 교차 D6-브레인 모델을 T-duality를 통해 모듈리 제어가 향상된 이중 구조로 변환한다.
• 커팩티피케이션 기하학에서 복소 구조 모듈리와 도시온을 안정화시키기 위해 RR 및 NSNS 플럭스를 적용한다.
• 표준모형 게이지 군과 편재적 페르미온 스펙트럼을 유지하기 위해 플럭스 양자화 및 브레인 구성 조건을 도입한다.
• 추가 게이지 군 인자들의 베타함수를 분석하여 가우지노 응집을 통한 칼라 모듈리 안정화 잠재력을 평가한다.
• 이상적인 이론의 애너미 캔슬레이션과 초대칭 조건을 만족시키며, 가족 수(f=4 및 f=2)와 플럭스 단위에 따라 모델을 분류한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 T-duality를 적용한 Z_2 x Z_2 오리엔티폴드 위의 교차 D6-브레인 모델에서 일관된 세 가족 초대칭 표준모형 유사 진공을 플럭스 커팩티피케이션을 통해 구성할 수 있는가?
• RQ2 이러한 커팩티피케이션에서 RR 및 NSNS 플럭스는 복소 구조 모듈리와 도시온을 어떻게 안정화시키는가?
• RQ3 일단 및 이중 플럭스 단위를 가진 f=4 및 f=2 모델에 대해 가능한 구성은 무엇이며, 물리적으로 일관된가?
• RQ4 음의 베타함수를 가진 추가 게이지 군 인자들은 가우지노 응집을 통해 칼라 모듈리를 안정화시킬 수 있는가?
• RQ5 유도된 저에너지 효과 이론에서 편재적 초대칭 이론의 역할과 성격은 무엇인가?

주요 결과

• 논문은 T-duality를 통한 D6-브레인 프레임워크 내에서 일련의 일관된 네 가족(f=4) 및 두 가족(f=2) 모델을 규명하였으며, 이는 각각 일 및 이중 플럭스 단위를 갖는다.
• RR 및 NSNS 플럭스는 유도된 진공에서 복소 구조 모듈리와 도시온을 성공적으로 안정화시켰다.
• 모델들은 음의 베타함수를 가진 추가 게이지 군 인자를 포함하고 있어, 가우지노 응집을 통한 칼라 모듈리 안정화 잠재력이 있음을 시사한다.
• 복소 구조 모듈리와 도시온의 안정화에도 불구하고, 편재적 초대칭 이론은 여전히 저에너지 스펙트럼에 존재한다.
• 분류 결과는 이러한 플럭스 커팩티피케이션을 통해 제어된 모듈리 안정화를 가진 현상학적으로 유의미한 초대칭 모델 후보가 도출된다는 것을 확인한다.