[论文解读] The supersymmetric Higgs sector and B B mixing for large tan

Martin Gorbahn, Ulrich Nierste+1 more|arXiv (Cornell University)|Jan 1, 2009

Particle physics theoretical and experimental studies被引用 21

一句话总结

本文在大 tan β 的背景下重新审视了超对称 Higgs sector，将包含味和 CP 破坏的通用 MSSM 与一个两 Higgs 双峰模型匹配。结果表明，在 DR 方案中定义的 tan β 下，tan β 增强的圈修正不会出现；在 tan β > 0 且 MA < 600 GeV 的条件下，Higgs 介导的 B̄B̄ 混合修正最多为 7%，且在 B+ → τ+ν 或 B → Xsγ 中不存在显著的数值贡献。

ABSTRACT

We match the Higgs sector of the most general flavour breaking and CP violating minimal su- persymmetric standard model (MSSM) onto a generic two-Higgs-doublet model, paying special attention to the definition of tan β in the effective theory. In particular no tan β-enhanced loop corrections appear in the relation to tan β defined in the DR scheme in the MSSM. The cor- rections to the Higgs-mediated flavour-changing amplitude s which result from this matching are especially relevant for the Bd and Bs mass differencesMd,s for minimal flavour violation, where the superficially leading contribution vanishes. We g ive a symmetry argument to explain this cancellation and perform a systematic study of all Higgs-mediated effects, including Higgs loops. The corrections toMs are at most 7% for � > 0 and MA < 600 GeV if constraints from other observables are taken into account. For � < 0 they can be larger, but are always less than about 20%. Contrary to recent claims we do not find numeri cally large contributions here, nor do we find any tan β-enhanced contributions from loop corrections to the Higgs potential in B + → τ + ν or B → Xsγ. We further update supersymmetric loop corrections to the Yukawa couplings, where we include all possible CP-violating phases and correct errors in the literature. The possible presence of CP-violating phases generated by Higgs exchange diagrams is briefly discussed as well. Finally we provide improved values for the bag factors P VLL 1 , P LR 2 , and P

研究动机与目标

• 系统分析大 tan β 条件下 MSSM 中 Higgs 介导的味改变中性流，特别是 B̄B̄ 混合。
• 澄清有效理论中 tan β 的定义，消除 DR 方案中出现的虚假 tan β 增强圈修正。
• 更正并更新超对称圈修正对 Yukawa 耦合的影响，包括所有 CP 破坏相位。
• 评估 Higgs 交换图对 CP 破坏的影响，并提供改进后的包因子 P_VLL^1、P_LR^2 和 P_LR^2 的值。

提出的方法

• 在有效理论层面，将最一般的味破坏和 CP 破坏 MSSM Higgs sector 匹配到一个通用的两 Higgs 双峰模型（2HDM）。
• 在 MSSM 中定义 DR 方案下的 tan β，以避免匹配过程中出现非物理的 tan β 增强圈修正。
• 系统分析所有 Higgs 介导的 B̄B̄ 混合贡献，包括圈图 Higgs 图和 Higgs 势能的修正。
• 应用其他可观测量（如电弱精确测量、味和 CP 破坏过程）的约束，以限制参数空间。
• 修正文献中关于超对称圈修正对 Yukawa 耦合影响的已知错误。
• 评估通过 Higgs 交换图生成的 CP 破坏相位的作用及其对 B̄B̄ 混合和稀有衰变的影响。

实验结果

研究问题

• RQ1 当 tan β 在 DR 方案中定义时，将一般 MSSM Higgs sector 匹配到 2HDM 是否会导致非物理的 tan β 增强圈修正？
• RQ2 在最小味破坏框架和大 tan β 条件下，Higgs 介导的贡献在 Bd 和 Bs 质量差 Md,s 中占主导地位吗？
• RQ3 在有效理论中，Higgs 圈是否对 B+ → τ+ν 或 B → Xsγ 产生显著的数值 tan β 增强贡献？
• RQ4 通过 Higgs 交换图生成的 CP 破坏相位如何影响 MSSM 中的 Higgs sector 和味可观测量？
• RQ5 在包含所有 CP 破坏相位并修正先前文献错误后，包因子 P_VLL^1、P_LR^2 和 P_LR^2 的改进值是多少？

主要发现

• 在 DR 方案中定义的 tan β 下，不会出现 tan β 增强的圈修正，从而解决了潜在数值高估的问题。
• 在施加其他可观测量约束后，当 tan β > 0 且 MA < 600 GeV 时，对 Bs 质量差 Ms 的修正最多为 7%。
• 对于 tan β < 0，Ms 的修正可达到约 20%，但始终低于此阈值，且不构成显著的数值贡献。
• 本文发现 Higgs 圈对 B+ → τ+ν 或 B → Xsγ 的贡献并不显著，与近期某些主张相矛盾。
• 作者更正了文献中关于超对称圈修正对 Yukawa 耦合影响的已知错误，包括所有可能的 CP 破坏相位。
• 提供了改进后的包因子 P_VLL^1、P_LR^2 和 P_LR^2 的值，整合了完整的 CP 破坏效应并保持匹配的一致性。