[论文解读] Higgs Boson Masses and Couplings in the Minimal Supersymmetric Model

Howard E. Haber|ArXiv.org|Jul 1, 1997

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 2被引用 11

一句话总结

本文对最小超对称标准模型（MSSM）中的希格斯玻色子质量与耦合常数进行了详细分析，结合了一阶量子修正与通过规范场论方法重求和大对数项。结果表明，辐射修正显著影响希格斯 sector，特别是最轻的 CP 偶性希格斯玻色子质量，其值可超出 MSSM 中树图层次的上限。

ABSTRACT

The Higgs sector of the Minimal Supersymmetric Model (MSSM) is a CP-conserving two-Higgs doublet model that depends, at tree-level, on two Higgs sector parameters. In order to accurately determine the phenomenological implications of this model, one must include the effects of radiative corrections. The leading contributions to the one-loop radiative corrections are exhibited; large logarithms are resummed by the renormalization group method. Implications for Higgs phenomenology are briefly discussed.

研究动机与目标

• 准确确定最小超对称标准模型（MSSM）中希格斯 sector 的现象学影响。
• 将一阶辐射修正对 MSSM 中希格斯质量与耦合常数的影响纳入考虑。
• 通过规范场论方法重求和大对数修正，以提高计算精度。
• 研究这些修正对希格斯玻色子现象学的影响，特别是在实验搜索背景下的意义。

提出的方法

• 分析基于 MSSM 的 CP 不变双 Higgs 双重态模型结构，其依赖于两个树图层次的希格斯 sector 参数。
• 计算一阶辐射修正，主要贡献来自顶夸克与右手上/下夸克（sbottom）费米子圈。
• 通过规范场论方法重求和源于顶夸克质量尺度的大对数项，以改善微扰展开的收敛性。
• 采用有效势方法计算包含量子修正的希格斯质量谱。
• 考虑参数从弱能标到超对称破缺能标之间的运行行为。
• 结果在完整的 MSSM 参数空间背景下呈现，并讨论了其对希格斯现象学的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 一阶辐射修正确如何影响 MSSM 中希格斯玻色子的质量？
• RQ2 大对数修正对 MSSM 中希格斯质量预测有何影响？
• RQ3 规范场论方法如何提升 MSSM 中希格斯质量计算的准确性？
• RQ4 这些辐射修正对对撞机中希格斯玻色子探测有何现象学后果？
• RQ5 在 MSSM 中，最轻的希格斯玻色子质量在多大程度上可超过树图层次的上限？

主要发现

• 由于辐射修正，MSSM 中最轻的 CP 偶性希格斯玻色子质量可显著超出树图层次的上限。
• 辐射修正的主要贡献来自顶夸克与右手上/下夸克（sbottom）费米子圈，尤其在顶夸克 Yukawa 耦合常数较大的情况下。
• 通过规范场论方法重求和大对数项，可获得更可靠且稳定的希格斯质量谱预测。
• 这些修正对超对称破缺参数的取值敏感，特别是停止夸克混合参数与停止夸克质量。
• 分析表明，当包含大辐射修正时，最轻的希格斯玻色子质量在 MSSM 中可达到约 130 GeV。
• 结果对大型强子对撞机及未来直线对撞机的搜索策略具有直接指导意义。