[논문 리뷰] CKM Elements from Squark Gluino Loops

Andreas Crivellin|ArXiv.org|2009. 05. 19.

Superconducting Materials and Applications인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 일반적인 플레버 위반을 고려한 MSSM에서 글루아노–스쿼크 루프에 의해 유도되는 CKM 행렬의 유한한 복사보정을 계산한다. SUSY 질량이 500 GeV를 초과할 경우, CKM 원소의 재정규화에서 유도되는 플레버 비대칭성의 스쿼크 질량 항에 대한 제약 조건이 FCNC 과정에서의 제약 조건보다 더 강하다는 것을 보여주며, 현재의 데이터와 충돌하지 않도록 관측된 모든 플레버 위반을 소프트 SUSY 위반 항목에서 유한한 복사로 생성할 수 있음을 입증한다.

ABSTRACT

I present results for the finite renormalization of the Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) matrix induced by gluino--squark diagrams in the MSSM with non-minimal sources of flavour violation. Subsequently I derive bounds on the flavour--off--diagonal elements of the squark mass matrices by requiring that the radiative corrections to the CKM elements do not exceed the experimental values. The constraints on the associated dimensionless quantities $δ^{d LR}_{ij}$, $j>i$, are stronger than the bounds from flavour-changing neutral current (FCNC) processes if gluino and squarks are heavier than 500$ \gev$. The results imply that it is still possible to generate all observed flavour violation from the soft supersymmetry-breaking terms without conflicting with present-day data on FCNC processes. Therefore we reappraise the idea that only $Y^q_{33}$ is different from zero at tree-level and all other Yukawa couplings are generated radiatively. This model solves the SUSY flavour as well as the SUSY CP problem. The presented results are published in \cite{Crivellin:2008mq}.

연구 동기 및 목표

• 일반적인 플레버 위반을 고려한 MSSM에서 글루아노–스쿼크 루프 다이어그램이 CKM 행렬 재정규화에 미치는 영향을 조사하는 것.
• 측정된 CKM 매개변수와의 일관성을 요구함으로써, 모형 독립적인 플레버 비대칭성 스쿼크 질량 행렬 요소에 대한 경계를 유도하는 것.
• 관측된 CKM 행렬이 소프트 SUSY 위반 항목에서 유한한 복사 보정을 통해 완전히 생성될 수 있는지, FCNC 제약 조건을 위반하지 않는지 평가하는 것.
• 트리 수준에서 오직 토퍼-요카와 상수만 비영이 되고, 나머지 모든 요카와 상수는 복사로 생성되는 모형의 타당성을 재평가하는 것.
• 소프트 항목의 구조에서 기인하는 단순한 플레버 대칭성과 최소 플레버 위반의 자연스러운 기원을 보여줌으로써, SUSY 플레버 문제와 CP 문제를 해결하는 것.

제안 방법

• 가상의 스쿼크와 글루아노를 포함한 1-루프 자기에너지 다이어그램을 계산하여, CKM 행렬에 대한 유한한 보정을 추출한다.
• 쿼크 질량 행렬을 대각화하고 스쿼크 장의 유니터리 회전을 통해 플레버 위반 매개변수를 정의하기 위해 슈퍼-CKM 기저를 사용한다.
• 비대칭 스쿼크 질량 항을 정량화하기 위해 차원이 없는 매개변수 δ^{q hinspace XY}_{ij} = Δ^{q hinspace XY}_{ij} / (1/6 ∑_s (M̃q²)_{ss}) 를 정의한다.
• CKM 행렬에 대한 기여 항 간의 우연한 상쇄가 없다는 가정 하에 정밀도 조정 논리를 적용한다.
• CKM 재정규화에서 유도된 제약 조건을 기존의 플레버 변화 중성자류(FCNC) 과정에서의 제약 조건과 비교한다.
• 고질량 SUSY 입자(M_SUSY ≥ 500 GeV)의 경우를 고려하고, j > i 인 δ^{d hinspace LR}_{ij} 에 대한 정량적 한계를 유도한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 MSSM에서 글루아노–스쿼크 루프에 의한 유한한 복사보정으로 관측된 CKM 행렬 원소가 완전히 생성될 수 있는가?
• RQ2 CKM 재정규화에서 유도된 플레버 비대칭성 스쿼크 질량 항에 대한 제약 조건은 FCNC 과정에서의 제약 조건과 어떻게 비교되는가?
• RQ3 트리 수준에서 오직 Y^t_{33} 만 비영이 되고, 나머지 모든 요카와 상수는 복사로 생성되는 모형에 대한 함의는 무엇인가?
• RQ4 소프트 위반 항목에 특정한 플레버 대칭성 구조를 가정할 경우, SUSY 플레버 문제와 CP 문제는 어느 정도 해결될 수 있는가?
• RQ5 상대적으로 가벼운 SUSY 스펙트럼 조건에서도, CKM 행렬에 대한 복사 보정이 실험적 한계 내에 유지되는 조건은 무엇인가?

주요 결과

• SUSY 질량이 500 GeV를 초과할 경우, CKM 행렬 재정규화에서 유도된 δ^{d hinspace LR}_{ij} (j > i) 에 대한 제약 조건이 FCNC 과정에서의 제약 조건보다 더 강하다.
• 글루아노–스쿼크 루프에 의한 유한한 복사보정은 현재의 플레버 위반에 대한 실험적 제약 조건을 위반하지 않으면서도 전체 CKM 행렬을 생성할 수 있다.
• 트리 수준에서 오직 토퍼-요카와 상수만 비영이 되는 조건에서, SUSY 질량이 1 TeV 이하일 경우에도 모형은 타당하다.
• 요카와 영역과 일치하는 플레버 대칭성을 가진 소프트 위반 항목의 구조는 첫 번째 및 두 번째 세대에 대해 최소 플레버 위반을 초래한다.
• 소프트 항목의 위상 정렬은 μ-항이 1-루프에서 EDM에 기여하지 않기 때문에, 자연스럽게 SUSY CP 문제를 완화시킨다.
• 결과는 쿼크 질량과 CKM 행렬이 추가적인 트리 수준의 플레버 위반 원천을 도입하지 않고도 소프트 SUSY 위반 항목에서만 복사로 생성될 수 있다는 아이디어를 지지한다.