[论文解读] 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 4

一句话总结

本文在最小超对称标准模型（MSSM）中计算了味改变中性流（FCNC）顶夸克衰变 t → c h 的部分宽度，包含了超对称电弱、希格斯及超对称量子色动力学（SUSY-QCD）贡献。研究发现分支比足够大，可在大型强子对撞机（LHC）上被潜在探测到，显著优于以往估计，表明其作为标准模型之外新物理的可行信号。

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.

研究动机与目标

• 在MSSM框架下计算味改变中性流顶夸克衰变t → c h的部分宽度。
• 包含所有相关的超对称贡献：电弱、希格斯及SUSY-QCD作用区。
• 改进此前对该稀有衰变分支比的理论估计。
• 评估该衰变在大型强子对撞机（LHC）上实验观测的潜力。
• 探讨MSSM中FCNC过程对新物理搜索的理论意义。

提出的方法

• 计算在最小超对称标准模型（MSSM）框架内进行。
• 系统地包含了涉及带电惰子、中性子、希格斯玻色子及标量费米子的所有单圈贡献。
• 采用有效拉格朗日量方法计算衰变振幅，并在MSSM中实现完整重整化。
• 通过复数SUSY参数，同时考虑CP守恒与CP破坏贡献。
• 利用标准可重整化场论技术，对涉及虚SUSY粒子的费曼图进行求值。
• 通过扫描相关MSSM参数空间（包括软对称性破缺质量与混合角）获得数值结果。

实验结果

研究问题

• RQ1 在包含所有SUSY贡献的情况下，MSSM中FCNC衰变t → c h的分支比是多少？
• RQ2 SUSY-QCD与电弱修正如何影响该衰变的部分宽度？
• RQ3 在当前实验灵敏度下，该分支比是否能达到可观测水平？
• RQ4 与以往估计相比，完整单圈修正如何提升该衰变率的预测？
• RQ5 在MSSM参数空间的不同区域，衰变振幅的主要贡献来源是什么？

主要发现

• 与以往估计相比，SUSY贡献显著增强了FCNC衰变t → c h的部分宽度。
• 在MSSM参数空间的有利区域，分支比可达10^-5至10^-4量级。
• 主要贡献来自带电惰子与中性子圈图，尤其在停止扇区混合较大时。
• 涉及H0与A0的希格斯交换图贡献显著，尤其在大tanβ情形下。
• 衰变率对停止混合参数及两个停止态之间的质量差敏感。
• 结果表明，若具备足够亮度与优化的搜索策略，该衰变在LHC上可能被观测到。