[论文解读] Precision calculations in the MSSM Higgs-boson sector with FeynHiggs 2.14

Henning Bahl, Thomas Hahn+5 more|arXiv (Cornell University)|Nov 22, 2018

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 207被引用 107

一句话总结

该论文将 FeynHiggs 更新至版本 2.14.3，详细介绍改进的固定阶和 EFT 计算用于 MSSMHiggs 质量，以及代码结构的增强。

ABSTRACT

We present an overview of the status and recent developments of FeynHiggs (current version: 2.14.3) since version 2.12.2. The main purpose of FeynHiggs is the calculation of the Higgs-boson masses and other physical observables in the MSSM. For a precise prediction of the Higgs-boson masses for low and high SUSY scales, state-of-the-art fixed-order and effective-field-theory calculations are combined. We first discuss improvements of the fixed-order calculation, namely an optional $\\overline{\ ext{DR}}$ renormalization of the stop sector and a renormalization of the Higgs sector ensuring the chosen input mass to be equivalent with the corresponding physical mass. Second, we describe improvements of the EFT calculation, i.e. an implementation of non-degenerate threshold corrections as well as an interpolation for complex parameters. Lastly, we highlight some improvements of the code structure easing future extensions of FeynHiggs to models beyond the MSSM.

研究动机与目标

• 提供自版本 2.12.2 以来，FeynHiggs 的当前状态与最新进展的概览。
• 描述固定阶计算的改进，包括 DRbar 重整化和Higgs-领域重整化。
• 描述 EFT 计算的改进，包括非简并阈值修正和复杂参数插值。
• 解释旨在将 FeynHiggs 扩展到 MSSM 之外模型的代码结构改进。

提出的方法

• 结合最先进的固定阶（图解法）和 EFT 计算，以预测在小尺度和大尺度 SUSY 下的 MSSM Higgs 质量。
• 实现可选的 stop 界的 DRbar 重整化以及适配的两环 Higgs 领域重整化。
• 在一环和二环水平引入非简并阈值修正，并对复杂参数的 EFT 结果进行插值。
• 包含非简并阈值，使 NNLL 重整中能够独立处理 Gluino 阈值。
• 提供一个带自能项和对数的 3x3 中性 Higgs 传播子矩阵，用于极点质量提取。
• 描述代码结构的改进，以便于未来的扩展。

实验结果

研究问题

• RQ1 固定阶与 EFT 方法如何结合，在整个 SUSY尺度范围内给出精确的 MSSM Higgs 质量预测？
• RQ2 哪些特定的重整化方案选择（OS/DRbar）能提升固定阶的精度及其对重整的影响？
• RQ3 非简并阈值修正如何影响 EFT 匹配和 Higgs 质量预测？
• RQ4 在 FeynHiggs 的 EFT 部分，复杂参数是否可以通过插值可靠处理？
• RQ5 哪些代码结构变化有助于扩展到 MSSM 之外的模型？

主要发现

• FeynHiggs 现在支持对 stop 界的可选 DRbar 重整化， 提高灵活性并便于与 OS 输入比较。
• 在两环中，Higgs 领域重整化进行了适配，以使输入质量与物理质量对齐，提升一致性。
• 在 EFT 计算中实现了一环和二环水平的非简并阈值修正，提高了对 SUSY 质量层次结构的精度。
• 在 EFT 计算中对复杂参数进行插值，能够在实践中处理相位。
• 代码现在具有更模块化的结构，以便于扩展到 MSSM 之外的模型。