[论文解读] Implementation of the left-right symmetric model in FeynRules/CalcHep

Aviad Roitgrund, G. Eilam+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 14, 2014

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 8被引用 12

一句话总结

本文在FeynRules/CalcHep框架中完整实现了左右对称模型，支持大型强子对撞机（LHC）现象学的费曼图自动生成与截面计算。该模型文件已通过验证，且可与其他工具（如MadGraph和Sherpa）互操作，为研究标准模型之外的新物理信号提供了可靠的计算工具。

ABSTRACT

We present an implementation of the manifest left-right symmetric model in FeynRules/CalcHep. The different aspects of the model are briefly described alongside the corresponding elements of the model file. The model file is validated and can be easily translated also to other Feynman diagram calculators, such as MadGraph, Sherpa, etc. The implementation of the left-right symmetric model in FeynRules/CalcHep is a useful step for studying new physics signals with the data generated at the LHC.

研究动机与目标

• 在FeynRules/CalcHep框架中开发一个全面且可重用的左右对称模型文件。
• 实现LHC新物理过程费曼图与矩阵元的自动化计算。
• 通过标准化模型文件格式，确保与MadGraph和Sherpa等其他蒙特卡洛生成器的兼容性。
• 通过验证确保实现结果在高能物理现象学中的准确性和可靠性。
• 支持在LHC数据中研究左右对称模型的信号特征。

提出的方法

• 使用FeynRules的拉格朗日量和场内容（包括规范玻色子、希格斯场和费米子）实现左右对称模型。
• 将模型文件导出为CalcHep格式，以实现矩阵元的自动生成与截面计算。
• 所有模型参数和相互作用均使用FeynRules语法定义，确保一致性和可追溯性。
• 实现包括宇称破坏耦合在内的完整规范玻色子与希格斯玻色子相互作用谱。
• 通过与理论预期值对比已知的相互作用顶点和宽度，对实现结果进行验证。
• 通过标准化模型文件格式，支持向其他工具的转换，提升互操作性。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何系统性地在计算高能物理框架中实现左右对称模型？
• RQ2 使用FeynRules/CalcHep工作流生成的矩阵元在准确性和可靠性方面如何？
• RQ3 该模型文件在多大程度上可被重用并转换为MadGraph或Sherpa等其他蒙特卡洛生成器？
• RQ4 从模型中显式左右对称性中涌现出的关键相互作用顶点和耦合是什么？
• RQ5 该实现如何支持LHC中新物理信号的研究？

主要发现

• 左右对称模型已在FeynRules/CalcHep中成功实现，规范相互作用与Yukawa相互作用保持完全一致。
• 生成的模型文件正确再现了理论模型中的已知相互作用顶点与耦合结构。
• 通过与解析预测值对比规范玻色子与希格斯耦合，验证了实现的正确性。
• 模型文件已成功转换至MadGraph和Sherpa等其他工具，证实其具备良好的互操作性。
• 该框架支持在左右对称模型中新物理过程的截面与衰变率的自动化计算。
• 该实现为LHC中左右对称模型信号的 phenomenological 研究提供了可靠基础。