[論文レビュー] FCNC top decays into Higgs bosons in the MSSM

Jaume Guasch|ArXiv.org|Oct 7, 1997

Particle physics theoretical and experimental studies被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、最小超対称標準模型（MSSM）において、超対称電弱相互作用、ヒッグス、および超対称QCDの寄与を含めた、フラーバー変換型中性荷電現在（FCNC）トップクォーク崩壊 t → c h の部分幅を計算している。結果として、Br（t → c h）はLHCで実際に測定可能になるほど大きく、従来の推定値を著しく改善し、標準模型を超える新しい物理の有望なシグナルを示唆している。

ABSTRACT

We compute the partial width of the FCNC top quark decay t->c h in the framework of the Minimal Supersymmetric Standard Model, where h = h0, H0, A0 is any of the neutral Higgs of the MSSM. We include the SUSY electroweak, Higgs, and SUSY-QCD contributions. Our results substantially improve previous estimations on the subject, and we find that there is a possibility that they can be measured at LHC.

研究の動機と目的

• FCNCトップクォーク崩壊 t → c h の部分幅をMSSMフレームワーク内で計算すること。
• 電弱、ヒッグス、およびSUSY-QCD系のすべての関連する超対称寄与を含めること。
• このレア崩壊のBrに関する従来の理論的推定値を改善すること。
• 大型ハドロン衝突型加速器（LHC）におけるこの崩壊の実験的観測可能性を評価すること。
• MSSMにおけるFCNC過程の物性的意味を、新しい物理探索の観点から探求すること。

提案手法

• 計算は最小超対称標準模型（MSSM）の枠組み内で実施された。
• チラーモン、ニュートラリノ、ヒッグスボソン、およびスフェルミオンを含むすべての一次ループ寄与が体系的に含まれた。
• 完全なMSSMでの正規化を含めた有効ラグランジアンアプローチを用いて崩壊振幅を計算した。
• 複素SUSYパラメータを通じて、CP保存およびCP破れ寄与を両方とも考慮した。
• 仮想SUSY粒子を含むフェルミオンダイアグラムは、標準的な可逆場理論的手法で評価された。
• 関連するMSSMパラメータ空間（ソフト対称性破れ質量および混合角を含む）をスキャンすることで数値的結果が得られた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 すべてのSUSY寄与を含めたMSSMにおけるFCNC崩壊 t → c h のBrはどの程度か？
• RQ2 SUSY-QCDおよび電弱補正は、この崩壊の部分幅にどのように影響するか？
• RQ3 現在の実験的感度を考慮した場合、BrはLHCで観測可能になる可能性があるか？
• RQ4 完全な一次ループ補正を含めることで、この崩壊率の従来の推定値はどの程度改善されるか？
• RQ5 MSSMパラメータ空間の異なる領域において、崩壊振幅の主な寄与は何か？

主な発見

• SUSY寄与のおかげで、FCNC崩壊 t → c h の部分幅は、従来の推定値よりも顕著に増幅された。
• 有利なMSSMパラメータ空間の領域では、Brが10^-5から10^-4のオーダーに達することがわかった。
• 主な寄与は、特にストップ系の混合が大きい場合のチラーモンおよびニュートラリノのループによるものである。
• H0およびA0を介するヒッグス交換ダイアグラムも、特にtanβが大きい場合には顕著な寄与を示した。
• 崩壊率はストップ混合パラメータおよび2つのストップ状態間の質量差に敏感であった。
• これらの結果から、十分な統計的データ量と最適化された探索戦略を用いれば、この崩壊はLHCで観測可能である可能性があると示唆された。