[论文解读] Parameter Bounds in the Supersymmetric Standard Model from Charge/Color Breaking Vacua

Andrew J. Bordner|ArXiv.org|Jun 23, 1995

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 1被引用 4

一句话总结

本论文通过确保无电荷/色荷破坏（CCB）真空中，推导出在最小超对称标准模型（MSSM）中三线性软对称性破缺参数 $ A_t $ 的严格约束，特别是在顶夸克汤川耦合较大的大 $ \tan\beta $ 区域。通过使用有效势的单圈修正和完整MSSM势的数值最小化，发现解析约束 $ A_t^2 < 3(m_2^2 + m_q^2 + m_t^2) $ 低估了真实约束，更严格的限制来自完整的数值分析。

ABSTRACT

We calculate limits on the trilinear soft-breaking parameter, $A_{t}$, in the Minimal Supersymmetric Standard model by requiring the absence of nonzero top squark vacuum expectation values. Assuming a low $ anβ$, which implies a large top Yukawa coupling, we also calculate one-loop corrections to the effective potential. The resulting numerical calculations of the charge/color breaking limits are presented as best-fit surfaces. We compare these results with the analytical limit, $A_{t}^{2} &lt; 3(m_{2}^{2}+m_{q}^{2}+m_{t}^{2})$, and find that although this bound is a good estimate of the charge/color breaking bounds for a simplified model of the top sector, stricter bounds are found by a numerical minimization of the Minimal Supersymmetric Standard Model potential.

研究动机与目标

• 推导MSSM中三线性软对称性破缺参数 $ A_t $ 的可行参数空间，以避免电荷/色荷破坏（CCB）真空中。
• 研究大 $ \tan\beta $ 的影响，即意味着顶夸克汤川耦合较大，对CCB不稳定性的影响。
• 通过完整数值最小化MSSM有效势，改进解析约束 $ A_t^2 < 3(m_2^2 + m_q^2 + m_t^2) $。
• 在现实MSSM条件下，以最佳拟合曲面形式呈现数值结果，用于CCB约束。

提出的方法

• 本研究计算了MSSM中单圈修正的有效势，重点关注顶夸克超伴子 sector。
• 施加顶夸克超伴子的真空期望值（VEV）必须为零的条件，以防止CCB。
• 对完整MSSM标量势进行数值最小化，以定位真实最小值并评估CCB稳定性。
• 分析假设为低 $ \tan\beta $，这会增强顶夸克汤川耦合并增加CCB风险。
• 结果以 $ A_t $、$ m_{\tilde{t}_1} $ 和 $ m_{\tilde{t}_2} $ 参数空间中的最佳拟合曲面形式呈现，源自数值解。
• 将解析约束与数值获得的限制进行比较，以评估其准确性和可靠性。

实验结果

研究问题

• RQ1 在大 $ \tan\beta $ 条件下，MSSM中防止电荷/色荷破坏真空中，$ A_t $ 的最严格约束是什么？
• RQ2 解析约束 $ A_t^2 < 3(m_2^2 + m_q^2 + m_t^2) $ 在预测CCB不稳定性方面有多准确？
• RQ3 与树图估计相比，有效势的单圈修正在多大程度上改变了CCB约束？
• RQ4 完整MSSM势的数值最小化与解析近似在预测可行的 $ A_t $ 值方面有何不同？
• RQ5 在 $ A_t $-$ m_{\tilde{t}} $ 参数空间中，CCB排除区域的结构是什么？

主要发现

• 解析约束 $ A_t^2 < 3(m_2^2 + m_q^2 + m_t^2) $ 在简化顶夸克超伴子模型中提供了合理但过于宽松的CCB限制估计。
• 完整MSSM势的数值最小化比解析近似得出了显著更严格的 $ A_t $ 约束。
• 在大 $ \tan\beta $ 区域，顶夸克汤川耦合增强了CCB不稳定性，因此对 $ A_t $ 的精确约束对可行模型现象学至关重要。
• 本研究提出了最佳拟合曲面，用于映射 $ A_t $、$ m_{\tilde{t}_1} $ 和 $ m_{\tilde{t}_2} $ 参数空间中的排除区域。
• 发现有效势的单圈修正对准确确定CCB约束至关重要。
• 结果表明，解析约束无法捕捉MSSM标量势的全部复杂性，因此必须进行完整数值分析以获得可靠的参数约束。