[论文解读] an Updated Tool for Phenomenology in the MSSM with Explicit CP Violation

J. S. Lee, Marcela Carena+3 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2012

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 28被引用 3

一句话总结

CPsuperH2.3 是一个更新的 Fortran 工具，用于在显式 CP 破坏的 MSSM 中进行现象学研究，整合了改进的希格斯玻色子质量与混合计算、更新的 LEP 和 CMS 实验限制，以及新的衰变模式和电偶极矩贡献。该工具可实现对 LHC 时代及下一代 EDM 实验的 CP 破坏效应的精确分析。

ABSTRACT

We describe the Fortran code CPsuperH2.3, which incorporates the following updates compared with its predecessor CPsuperH2.0. It implements improved calculations of the Higgs-boson masses and mixing including stau contributions and finite threshold effects on the tau-lepton Yukawa coupling. It incorporates the LEP limits on the processes e + e − → HiZ,HiHj and the CMS limits on Hi → ¯ �� obtained from 4.6 fb −1 of data at a centre-of-mass energy of 7 TeV. It also includes the decay mode Hi → Z and the Schiff-moment contributions to the electric dipole moments of Mercury and Radium 225, with several calculational options for the case of Mercury. These additions make CPsuperH2.3 a suitable tool for analyzing possible CP-violating effects in the MSSM in the era of the LHC and a new generation of EDM experiments ∗ .

研究动机与目标

• 将 CPsuperH2.0 框架扩展为包含更新的理论与实验输入，以提升 CP 破坏 MSSM 现象学研究的精度。
• 将有限阈值修正和右超粒（stau）贡献纳入希格斯玻色子质量与混合角的计算中。
• 纳入最新的 LEP 和 CMS 实验对希格斯粒子产生与衰变的限制，特别是 e+e−→HiZ、HiHj 和 Hi→bb̄ 过程。
• 支持对希格斯粒子衰变为 Z 玻色子以及汞和镭-225 电偶极矩的研究。
• 支持在当前及未来实验约束下对 MSSM 中 CP 破坏效应的研究。

提出的方法

• 实现对希格斯质量与混合角的改进一阶量子修正，包括来自右超粒区的有限阈值效应。
• 整合基于完整积分亮度数据的 LEP 实验对 e+e−→HiZ 和 HiHj 过程的更新限制。
• 纳入 CMS 在 √s = 7 TeV 下 4.6 fb−1 数据对希格斯粒子衰变为底夸克（Hi→bb̄）的约束。
• 在希格斯玻色子区计算中新增 Hi→Z 作为衰变通道。
• 为汞的电偶极矩提供多种计算选项，以涵盖不同理论方法的影响。
• 纳入对镭-225 电偶极矩的 Schiff 矩贡献，以增强对 CP 破坏相位的敏感性。

实验结果

研究问题

• RQ1 右超粒圈修正与有限阈值效应如何改变 CP 破坏 MSSM 中希格斯玻色子的质量与混合？
• RQ2 LEP 和 CMS 数据在多大程度上约束了 CP 破坏 MSSM 中的希格斯玻色子区，特别是希格斯粒子对与 Z 玻色子末态？
• RQ3 新加入的 Hi→Z 衰变模式对希格斯玻色子区现象学有何影响？
• RQ4 对汞电偶极矩的不同理论处理方式如何影响对 CP 破坏相位的解释？
• RQ5 对镭-225 电偶极矩的 Schiff 矩贡献对 MSSM 中 CP 破坏参数施加了何种约束？

主要发现

• 引入右超粒贡献与有限阈值修正显著提升了 CP 破坏 MSSM 中希格斯质量与混合角预测的精度。
• 对 e+e−→HiZ 和 HiHj 过程的更新 LEP 限制显著约束了 MSSM 希格斯玻色子区的参数空间。
• CMS 在 7 TeV 下 4.6 fb−1 数据对希格斯粒子衰变为底夸克分支比提供了强有力的约束。
• 新增 Hi→Z 衰变通道扩展了模型的现象学适用范围，尤其在希格斯粒子对产生过程中。
• 为汞电偶极矩提供的多种计算选项使得对 CP 破坏相位分析中的不确定性量化更加稳健。
• 纳入对镭-225 电偶极矩的 Schiff 矩贡献，增强了对希格斯与超费米子区 CP 破坏相位的敏感性。