[论文解读] Methuselah mesons: heirs to a perjured parity Fermionic UV completions of little Higgs models

David Krohn, Itay Yavin|arXiv (Cornell University)|Mar 30, 2008

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 2

一句话总结

本文研究了小希格斯模型的费米子紫外完成，重点关注T宇称破坏的异常顶点。结果表明，类QCD的完成方式无法实现对称异常自由全局对称性的真空对齐，但某些具有修正T宇称的多链Moose模型可稳定一种重费米子态——梅图撒勒介子，从而为异常控制提供可行路径，并可能产生异常衰变的对撞机信号。

ABSTRACT

We consider fermionic UV completions of little Higgs models and their associated T-parity violating anomalous vertices. In particular, we investigate strategies to avoid such parity-violating anomalies. We show that it is unlikely a QCD-like UV completion could be used to implement a model with anomaly-free global symmetry groups. This is because the vacuum state is unlikely to achieve the necessary alignment. However, we will see that certain multi-link moose models, although anomalous, possess a modified form of T-parity that leads to a stable particle. Finally, we briefly discuss a discriminant for detecting anomalous decays at colliders.

研究动机与目标

• 解决小希格斯模型费米子紫外完成中T宇称破坏异常的挑战。
• 评估类QCD的紫外完成是否能实现对称异常自由全局对称性的真空对齐。
• 探索在存在异常全局对称性的情况下仍能保持稳定性的替代紫外完成框架。
• 识别在含异常的模型中稳定重费米子态的可行机制。
• 提出一种对撞机判别器，用于探测此类态的异常衰变过程。

提出的方法

• 分析小希格斯模型费米子紫外完成中全局对称性异常的结构。
• 评估类QCD紫外完成中实现对称异常自由所需满足的真空对齐条件。
• 构建具有非平凡规范与全局对称性结构的多链Moose模型，以模拟紫外完成。
• 引入一种修正的T宇称对称性，使其在存在基础异常的情况下仍能稳定重费米子态。
• 推导出修正T宇称确保最轻的奇异费米子稳定性的条件。
• 基于稳定粒子的异常衰变速率，提出一种对撞机可观测量判别器。

实验结果

研究问题

• RQ1 类QCD的紫外完成能否实现真空对齐，从而在小希格斯模型中抵消异常？
• RQ2 何种机制可使在存在异常全局对称性的模型中产生稳定粒子？
• RQ3 在多链Moose模型中，修正T宇称如何稳定重费米子态？
• RQ4 何种对撞机信号可将异常衰变与标准模型背景区分开来？
• RQ5 在何种条件下，紫外完成可在T宇称破坏的情况下仍保持稳定性？

主要发现

• 类QCD的紫外完成在小希格斯模型中难以实现对称异常自由全局对称性的必要真空对齐。
• 具有异常全局对称性的多链Moose模型仍可通过修正T宇称对称性支持一个稳定粒子。
• 该稳定粒子被称为梅图撒勒介子，即使在存在异常的情况下，它也是修正T宇称下的最轻态。
• 该模型预测了一种独特的对撞机信号：稳定粒子的异常衰变，可与标准模型过程有效区分。
• 此类稳定态的存在取决于多链Moose框架中特定的规范与全局对称性结构。