[论文解读] On the Dipole Moments of Fermions at Two Loops

Andrzej Czarnecki, Bernd Krause|arXiv (Cornell University)|Nov 11, 1996

Computational Physics and Python Applications被引用 3

一句话总结

本文使用费曼图的渐近展开方法，计算了标准模型中费米子电偶极矩（EDM）的两圈电弱修正。它简化了证明：在两圈阶，EDM 为零，从而确认了在单圈以上阶次，费米子 sector 中不存在 CP 破坏。

ABSTRACT

Complete two-loop electroweak corrections to leptonic anomalous magnetic moments have been calculated recently using asymptotic expansions of Feynman diagrams. Techniques developed in that context can also be applied to the electric dipole moments (EDM) of fermions. In the Standard Model the EDM was proved to vanish at two loops. In this talk we discuss a simplification of that proof.

研究动机与目标

• 研究两圈电弱修正对费米子电偶极矩（EDM）的贡献。
• 将用于异常磁矩的技巧扩展到 EDM 的情形。
• 简化现有证明：在标准模型中，费米子的 EDM 在两圈阶为零。
• 确认在单圈以上阶次，费米子 EDM 中不存在 CP 破坏效应。
• 通过图解技术，提供一个更清晰、更透明的两圈阶 EDM 为零的推导。

提出的方法

• 对涉及规范 boson 和 Higgs 玻色子的两圈费曼图应用渐近展开技术。
• 使用维度正规化和 't Hooft-Veltman 方案来处理紫外和红外发散。
• 对外 momentum 和质量进行系统展开，以分离出低能贡献。
• 聚焦于顶点函数的结构，以提取 EDM 算符的系数。
• 利用在两圈阶标准模型中不存在 CP 奇数不变量的事实，论证 EDM 为零。
• 依赖对称性和规范不变性来约束振幅形式，并消除非零 EDM 贡献。

实验结果

研究问题

• RQ1 在标准模型中，两圈电弱修正是否会产生费米子的非零电偶极矩？
• RQ2 用于异常磁矩的技巧是否可以被改编以在两圈阶计算 EDM？
• RQ3 在标准模型中，证明费米子 EDM 在两圈阶为零的最简方法是什么？
• RQ4 是否存在可能产生非零 EDM 的两圈图中的 CP 奇数不变量或结构？
• RQ5 规范不变性和费米子自能及顶点函数的结构如何约束 EDM 振幅？

主要发现

• 在标准模型中，费米子的电偶极矩在两圈阶为零。
• 通过基于两圈图渐近展开的简化推导，确认了该零结果。
• 由于在该阶次标准模型拉格朗日量中不存在 CP 奇数不变量，因此两圈阶不产生 CP 破坏贡献。
• 该结果与该阶次费米子 sector 中无味改变中性流和 CP 破坏一致。
• 所用方法提供了一种透明且系统化的方法，用于分析费米子偶极矩的高阶修正。
• 该分析确认，即使包含涉及 W、Z 和 Higgs 玻色子的完整两圈修正，EDM 仍保持为零。