[论文解读] CKM Elements from Squark Gluino Loops

Andreas Crivellin|ArXiv.org|May 19, 2009

Superconducting Materials and Applications被引用 3

一句话总结

本文在具有通用味破坏的MSSM中，计算了胶微子-标夸克圈对CKM矩阵的有限辐射修正。结果表明，当SUSY质量超过500 GeV时，由CKM矩阵重整化得到的味非对角标夸克质量项约束强于FCNC过程的约束，证明所有观测到的味破坏均可从软SUSY破symmetry项中辐射生成，且不与当前数据冲突。

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}.

研究动机与目标

• 研究胶微子-标夸克圈图对具有通用味破坏的MSSM中CKM矩阵重整化的影响。
• 通过要求与测量的CKM参数一致，推导出味非对角标夸克质量矩阵元的模型无关约束。
• 评估是否可观测的CKM矩阵可完全通过软SUSY破symmetry项的辐射修正生成，而不违反FCNC约束。
• 重新评估仅在树图层次存在顶-Yukawa耦合的模型的可行性，其余所有Yukawa耦合均由辐射生成。
• 通过展示软项结构中自然出现相位对齐和最小味破坏，解决SUSY味问题和CP问题。

提出的方法

• 计算涉及虚标夸克和胶微子的单圈自能图，以提取对CKM矩阵的有限修正。
• 使用超-CKM基来对角化夸克质量矩阵，并通过标夸克场的幺正旋转定义味破坏参数。
• 通过定义无量纲参数 δ^{q hinspace XY}_{ij} = Δ^{q hinspace XY}_{ij} / (1/6 ∑_s (M̃q²)_{ss}) 来量化非对角标夸克质量项。
• 应用微调论证，假设CKM矩阵各贡献项之间无意外抵消。
• 将CKM重整化得到的约束与现有FCNC过程的约束进行比较。
• 考虑SUSY粒子较重的情况（M_SUSY ≥ 500 GeV），并推导出 δ^{d hinspace LR}_{ij}（j > i）的定量限制。

实验结果

研究问题

• RQ1 在MSSM中，可观测的CKM矩阵元是否能完全通过胶微子-标夸克圈的有限辐射修正生成？
• RQ2 由CKM重整化得到的味非对角标夸克质量项约束与FCNC过程的约束相比如何？
• RQ3 当仅在树图层次Y^t_{33}非零，其余所有Yukawa耦合均由辐射生成时，这些模型有何含义？
• RQ4 若假设软破symmetry项中具有特定的味对称结构，SUSY味问题和CP问题能在多大程度上被解决？
• RQ5 在何种条件下，即使SUSY谱相对较轻，对CKM矩阵的辐射修正仍能保持在实验限制范围内？

主要发现

• 当SUSY质量高于500 GeV时，由CKM矩阵重整化得到的 δ^{d hinspace LR}_{ij}（j > i）约束强于FCNC过程的约束。
• 胶微子-标夸克圈的有限辐射修正可生成完整的CKM矩阵，且不违反当前对味破坏的实验限制。
• 只要树图层次仅顶-Yukawa耦合非零，该模型即使在SUSY质量低于1 TeV时仍具可行性。
• 软破symmetry项中若味对称结构与Yukawa区匹配，则前两代的最小味破坏自然出现。
• 软项的相位对齐自然缓解了SUSY CP问题，因为μ项在单圈图中不贡献EDMs。
• 结果支持了夸克质量与CKM矩阵可仅从软SUSY破symmetry项中辐射生成，而无需引入额外的树图味破坏源。