[论文解读] Dynamical Generation of mu-terms and Yukawa Couplings in Intersecting D-brane Models

Noriaki Kitazawa|arXiv (Cornell University)|Mar 29, 2004

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 3

一句话总结

本文提出了一种在类型 IIA T^6/(Z₂×Z₂) 等价物中具有相交 D6-膜的规范对称复合模型，其中夸克和轻子在低能下作为复合态出现。通过基本费米子的强子化和高维弦论相互作用，实现了层次化的 Yukawa 耦合以及两个 Higgs 双重态的现实 mu-项，尽管该模型包含奇异粒子和一个额外的 U(1) 对称性。

ABSTRACT

We construct a supersymmetric composite model from type IIA T^6/(Z_2 x Z_2) orientifolds with intersecting D6-branes. All the three generations of quarks and leptons are naturally emerged as composite fields at low energies. Two pairs of light electroweak Higgs doublets can be obtained with realistic values of mu-terms. The hierarchical Yukawa couplings for the quark-lepton mass can be generated by the interplay between the string-level higher dimensional interactions among "preons" and the dynamics of the confinement of "preons". The model is not perfectly realistic in some points: some exotic particles, one additional U(1) gauge symmetry, no explicit mechanism for supersymmetry breaking, and so on.

研究动机与目标

• 在具有相交 D6-膜的类型 IIA T^6/(Z₂×Z₂) 等价物中构建一个超对称复合模型。
• 在低能下自然实现三重态夸克和轻子作为复合场。
• 通过动力学机制生成两个电弱 Higgs 双重态的现实 mu-项。
• 通过弦论级相互作用和束缚动力学解释夸克与轻子 Yukawa 耦合的层次结构。
• 在无显式味破坏项的弦论框架下，阐明标准模型味结构的起源。

提出的方法

• 利用在 T^6/(Z₂×Z₂) 上紧致化的类型 IIA 弦理论，结合相交 D6-膜，实现一个超对称 gauge 理论。
• 引入‘预子’作为基本组分，通过低能束缚形成复合夸克与轻子。
• 利用预子之间的弦论级高维相互作用生成有效 Yukawa 耦合。
• 通过束缚动力学自然产生跨世代的层次化 Yukawa 耦合强度。
• 通过复合结构构建包含两对轻电弱 Higgs 双重态的 Higgs 规域。
• 通过预子相互作用与束缚能标物理的协同作用，确保 mu-项的动力学生成。

实验结果

研究问题

• RQ1 三重态夸克与轻子是否能在 D-膜紧致化中作为动力学复合态生成？
• RQ2 两个 Higgs 双重态的现实 mu-项如何通过弦论动力学而非人为引入而产生？
• RQ3 在超对称相交 D-膜模型中，何种机制可生成观测到的夸克与轻子 Yukawa 耦合层次结构？
• RQ4 预子束缚与高维相互作用在多大程度上可解释标准模型的味结构？
• RQ5 该模型的局限性（如奇异粒子与额外 U(1) 规范对称性）对现象学可行性有何影响？

主要发现

• 三重态夸克与轻子成功作为预子低能动力学的复合场实现。
• 获得两对轻电弱 Higgs 双重态，其 mu-项通过动力学生成并具有现实数值。
• 夸克与轻子的层次化 Yukawa 耦合源于弦论级高维相互作用与束缚动力学的协同作用。
• 该模型通过预子束缚实现味结构的动力学起源，无需显式味破坏项。
• 该模型包含奇异粒子与一个额外的 U(1) 规范对称性，当前框架无法解释其来源。
• 该模型未显式生成超对称性破缺，这是其在现象学应用中的关键局限。