[论文解读] SUSY Breaking at the Tip of Throat and Mirage Mediation

Kiwoon Choi|ArXiv.org|May 23, 2007

Space exploration and regulation被引用 5

一句话总结

本文提出了一种在IIB型弦理论紧化中，于翘曲吸管的IR端打破超对称性（SUSY）的机制，其中可见 sector 场局域在UV端。由此产生的‘幻象传播’模式导致超粒子质量高度压缩，这是由于统一标度远低于MGUT，为大型强子对撞机（LHC）提供了独特且可检验的预测。

ABSTRACT

We discuss some features of supersymmetry breaking induced by a brane-localized source which is stabilized at the IR end of warped throat, and also the resulting mirage mediation pattern of soft terms of the visible fields which are localized in the bulk space corresponding to the UV end of throat. Such supersymmetry breaking scheme can be naturally realized in KKLT-type string compactification, and predicts highly distinctive pattern of low energy superparticle masses which might be tested at the LHC.

研究动机与目标

• 探索KKLT型紧化中，SUSY在翘曲吸管的IR端局域化破缺的物理内涵。
• 分析当可见场局域在吸管的UV端时，软SUSY破缺项如何传递至可见 sector。
• 识别由Kähler模传播与异常传播相互作用产生的低能超粒子质量的显著模式。
• 评估这些预测在大型强子对撞机（LHC）上被检验的潜力。

提出的方法

• 构建KKLT型紧化的4D有效作用量，利用翘曲几何将UV与IR场分离。
• 将SUSY破缺源识别为局域在吸管IR端的膜源，并由通量稳定。
• 将可见 sector 建模为局域在体空间（UV端）的场，其规范场与物质场在4D有效理论中体现。
• 通过超共形形式推导软项，采用补偿子机制与Kähler势展开。
• 将软项计算为Kähler模传播与异常传播贡献之和，二者均源自IR端的SUSY破缺源。
• 推导出幻象传meson标度为MGUT与SUSY破缺标度的几何平均，导致统一标度低于MGUT。

实验结果

研究问题

• RQ1 SUSY在翘曲吸管尖端破缺如何影响局域在UV端的可见 sector 场的软项？
• RQ2 在此设置中，Kähler模传播与异常传播对软项的相对贡献为何？
• RQ3 由此产生的超粒子质量模式为何？与mSUGRA、规范传播或异常传播有何不同？
• RQ4 通过胶微子与标夸克的级联衰变，能否在LHC上检验预测的质量比？
• RQ5 非微扰稳定规范耦合模在生成幻象传播模式中起何作用？

主要发现

• 软项主要由两部分贡献主导：Kähler模传播与异常传播，二者均源自IR端的SUSY破缺膜。
• 由此产生的软参数在幻象传meson标度Mmirage ≈ √(MGUT × mSUSY)处统一，该标度远低于MGUT ≈ 2 × 10^16 GeV。
• 预测胶微子质量约为前两个中性子质量平均值的0.54倍，质量比m_˜g / m_χ1^0 ≈ 0.54。
• 前两个中性子质量之比预测为m_χ2^0 / m_χ1^0 ≈ 1.25，且与TeV尺度物质场无关。
• 标夸克与标轻子质量也表现出压缩谱，其特定质量比在额外物质内容下依然稳健。
• 这些质量模式极为独特，可通过分析胶微子与标夸克级联衰变中的运动学不变量，被LHC检验。