[论文解读] Two Lectures on FCNC and CP Violation in Supersymmetry

A. Masiero, L. Silvestrini|ArXiv.org|Nov 20, 1997

Particle physics theoretical and experimental studies参考文献 1被引用 8

一句话总结

本文对规范模型中味改变中性流（FCNC）和CP破坏在超对称理论中的表现进行了全面分析，重点关注最小超对称标准模型（MSSM）及低能超对称扩展。文章评估了FCNC与CP破坏对超对称模型构建的约束，同时强调其作为实验信号的潜力，特别是在稀有B衰变和B物理中的CP破坏过程。

ABSTRACT

These two lectures constitute a reappraisal and an update of the status of the Flavour Changing Neutral Current (FCNC) and CP violation issues in supersymmetry. The first lecture discusses these points in the framework of the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM), while the second one provides an analysis in a generic low-energy supersymmetric extension of the Standard Model. The goal of these lectures is twofold: on one hand we present a qualitative and quantitative discussion of the threat that FCNC and CP violation represent on supersymmetry model building; on the other hand, we point out how precious FCNC and CP violation may be in obtaining some signals of the presence of supersymmetry at low energy in the years that separate us from the advent of LHC physics. In particular, concerning this latter point, we emphasize and thoroughly analyze the role of experimental searches for rare B decays and CP violation in B physics.

研究动机与目标

• 重新评估FCNC与CP破坏对超对称理论模型构建的影响。
• 评估稀有B衰变与B物理中的CP破坏作为低能超对称探测手段的作用。
• 对MSSM及一般超对称扩展中的FCNC与CP破坏进行定性与定量分析。
• 识别实验对稀有衰变的搜寻如何在LHC时代之前预示超对称的存在。
• 强调超对称现象学中理论约束与实验信号之间的相互作用。

提出的方法

• 在最小超对称标准模型（MSSM）框架内分析FCNC与CP破坏。
• 将分析扩展至标准模型的一般低能超对称扩展。
• 利用有效场论技术计算MSSM中味破坏与CP破坏的相互作用。
• 应用来自稀有K衰变与B衰变的实验约束来限制超对称参数空间。
• 评估未来B物理实验对MSSM中CP破坏效应的敏感度。
• 将理论预测与B工厂及其他低能探测器的实验数据进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 FCNC与CP破坏如何约束MSSM的参数空间？
• RQ2 在LHC时代之前，稀有B衰变在多大程度上可作为超对称的信号？
• RQ3 在一般低能超对称模型中，FCNC与CP破坏过程的主要贡献来源是什么？
• RQ4 B物理中CP破坏的实验约束如何限制标准模型之外的新物理？
• RQ5 FCNC与CP破坏以何种方式可作为低能下超对称的间接探测手段？

主要发现

• MSSM中的味改变中性流受到稀有K与B衰变实验数据的强烈约束，特别是K⁰- K̄⁰混合与B⁰ → μ⁺μ⁻衰变。
• MSSM中的CP破坏对软性破缺项中的复相位敏感，对中子与电子的电偶极矩有显著贡献。
• 除非特定超对称参数被精细调节，否则B⁰ → μ⁺μ⁻的分支比在MSSM中预测值低于当前实验灵敏度。
• 稀有B衰变如B → X_s γ与B → X_s μ⁺μ⁻为新物理（包括超对称）提供了强有力的探测手段。
• B → ψK_S与B → π⁰K_S衰变中的CP不对称性对新物理贡献敏感，尤其在具有复相位的MSSM中。
• FCNC与CP破坏的相互作用可区分不同的超对称自发破缺机制与传播模型。