[论文解读] General Gaugino Mediation

Matthew Sudano|arXiv (Cornell University)|Sep 10, 2010

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 33被引用 13

一句话总结

本文提出了通用 gaugino 介导（General Gaugino Mediation），一类超对称性自发破缺模型，其中标量质量因中介规范群的对角性破缺而受到屏蔽，导致标量质量相比传统规范介导模型被抑制。该机制结合了无质量与有质量的矢量超多重态，标量质量谱由一个经过修正的关联函数积分推导得出，通过屏蔽效应降低软质量。

ABSTRACT

The spectrum of a class of gaugino mediation models with arbitrary hidden sector is considered. These models are defined by a diagonal breaking of the mediating gauge group, which places them outside the realm of General Gauge Mediation. While gauginos get masses as in ordinary gauge mediation, the scalar masses are screened.

研究动机与目标

• 发展一类因中介规范结构非标准而超出通用规范介导（General Gauge Mediation）范畴的规范介导超对称性破缺模型。
• 通过引入标量质量的屏蔽机制，解决传统规范介导中标量与胶微子质量之间的层次问题。
• 以当前关联函数与矢量超多重态传播子的形式推导软质量谱，推广已知的仅含无质量或有质量中介子的结果。
• 表明由于无质量与有质量矢量超多重态的干涉，标量质量相比标准规范介导被抑制。

提出的方法

• 该模型采用 U(1)₁ × U(1)₂ 规范群，场同时带有两个群的电荷，隐藏扇区通过链接场 L 与 L̄ 的真空期望值（vev）实现规范对称性破缺。
• 拉格朗日量以超空间形式表述，包含全息与矢量超多重态，通过变换至物理真空中导出有效相互作用，引入 D-项与有质量矢量超多重态标量分量 Σ 的耦合项。
• 标量质量通过一个包含 D₁(p)D₂(−p) 传播子的单圈图计算得出，该传播子由 D-项相互作用的 3×3 矩阵求逆得到，从而获得非平凡的动量空间传播子。
• 所得质量公式包含由矢量超多重态质量 m_V 与反平方规范耦合 1/g² 决定的权重因子的关联函数 C̃₀、C̃₁/₂ 与 C̃₁ 的组合。
• 利用恒等式将被积函数分解为无质量中介子（f(0)）与有质量中介子（f(m_V²)）的贡献，使结果可与标准及 Higgs 化规范介导中的已知结果进行比较。
• 最终的标量质量表达式为 m_r² ∝ −g⁴c₂(r)m_V⁴ ∫ d⁴p/((2π)⁴) [m_V⁴/(p²(p² + m_V²)²)] × (C̃₀ − 4C̃₁/₂ + 3C̃₁)，其中 c₂(r) 为表示 r 的二次 Casimir 量。

实验结果

研究问题

• RQ1 与标准规范介导相比，中介规范群对角性破缺的模型中，标量质量谱有何不同？
• RQ2 无质量和有质量矢量超多重态在介导软质量中分别起什么作用？它们如何共同作用以抑制标量质量？
• RQ3 软质量谱能否用无质量或有质量中介子理论中的已知关联函数表达？
• RQ4 标量质量的抑制在多大程度上源于不同类型中介子之间的干涉？这种干涉如何影响标量与胶微子质量之间的层次关系？

主要发现

• 在通用 gaugino 介导中，由于无质量与有质量矢量超多重态交换的屏蔽效应，标量质量相比标准规范介导被抑制。
• 标量质量的被积函数小于对应无质量中介子的情形，如不等式 [1/p²] − [m_V⁴/(p²(p² + m_V²)²)] > 0 所示，表明其贡献被减弱。
• 标量质量公式由关联函数 C̃₀、C̃₁/₂ 与 C̃₁ 的组合构成，其权重因子在动量空间中插值于无质量与有质量中介子极限之间。
• 该结果是文献 [29] 中去构造模型的特例，推导结果确认屏蔽效应源于通过链接场 vev 实现的两个 U(1) 规范群之间的 D-项混合。
• 该方法使软质量可基于隐藏扇区的当前关联函数进行计算，推广了仅含无质量或有质量中介子理论的已知结果。