Testing soft electroweak SUSY breaking from neutralino, chargino, and charged Higgs boson pairs production at linear colliders
我们考虑在未来的$e^+e^-$对撞机的MSSM框架中产生中性伴子、电荷伴子和带电希格斯玻色子对。我们证明,对于C. M。在一个TeV范围内的能量和"适度“轻超对称的情况下,这些生产截面的斜率的综合分析可能会导致一个强的一致性测试,涉及软超对称破缺参数$M_1$,$M_2$,Higgsino参数$μ$,和$\tanβ$。
2004-08-04 hep-ph
Higgsino Dark Matter or Not: Role of Disappearing Track Searches at the LHC and Future Colliders
超对称标准模型中的希格斯诺被认为是宇宙中暗物质的一个有希望的候选者。它的唯象性质受到类希格斯诺态中的高吉诺分数的强烈影响。如果这是相当大的,换句话说,如果高吉诺质量小于${\cal O}(10)$ TeV,我们可能会探测希格斯诺暗物质在未来的非加速器实验,如暗物质直接搜索和测量电偶极矩。另一方面,如果高吉诺重得多,那么在这些实验中就很难找到希格斯诺。在这种情况下,由于缺乏高更诺成分,中性和带电希格斯玻色子之间的质量差由电弱相互作用唯一确定,大约为$350$ MeV,这使得较重的带电状态相当长寿,衰变长度约为$1$ cm。在这封信中,我们认为,一个带电粒子的飞行长度为${\cal O}(1)$厘米,可以探测到消失的轨道搜索,如果我们只需要两个命中的像素检测器。即使在这种情况下,我们也可以借助位移顶点重建技术来减少背景事件。我们研究的前景,这种搜索策略在大型强子对撞机和未来的对撞机的希格斯诺暗物质的情况。结果表明,在未来的$33$ TeV对撞机实验中,一个几乎纯的Higgsino确实是可以实现的。然后,我们讨论了对撞机和非加速器实验之间的相互作用起着至关重要的作用,在测试希格斯诺暗物质的情况。我们的消失轨道搜索策略也可以扩大纯维诺暗物质以及其他电弱带电暗物质候选者的发现潜力。
2017-03-28 hep-ex hep-ph
Natural Suppression of Higgsino-Mediated Proton Decay in Supersymmetric SO(10)
在超对称大统一理论中,由色三重态希格西诺介导的质子衰变通常是有问题的,需要对参数进行一些微调。我们提出了一种机制,自然抑制这种尺寸5运营商的背景下,超对称$SO(10)$。该机制利用伴随希格斯子实现自然的二重态-三重态分裂,有效地将这些5维算符转换为6维算符。通过显式计算希格斯谱和由此产生的阈值不确定性,我们表明,成功的预测$\sin^2θ_W$保持{ \it作为一个预测},在这个计划。有人认为,只有一个微弱的抑制higgsino介导的质子衰变是实现在超对称$SU(5)$没有微调,在超对称$SO(10)$的强烈抑制。
1993-06-07 hep-ph
Testing the CP-violating MSSM in stau decays at the LHC and ILC
我们研究了标量τ衰变为中性伴子和τ的两体衰变中的CP破坏,这是LHC和ILC应该探测的。从正常的τ极化,CP不对称性的定义是敏感的CP相位的三线性标量耦合参数$A_τ$,高吉诺质量参数$M_1$,和higgsino质量参数$μ$的stau中性伴子部门的最小超对称标准模型。在强stau混合的情况下,获得了超过70%的不对称性。因此,在LHC的Stau衰变中发现了可检测的CP不对称性,激发了进一步详细的实验研究,以探测超对称CP相。
2011-09-20 hep-ph
Supersymmetric models with nearly-degenerate light higgsinos provide a consistent solution to the naturalness problem under rigorous constraints from current experimental searches for sparticles. However, it is challenging to probe the compressed scenarios at collider experiments due to the hard-to-detect soft final states. To overcome this issue, strategies have been proposed to take advantage of the photon fusion along the ultraperipheral collision at the Large Hadron Collider, which are feasible with the forward detectors installed at the ATLAS and CMS detectors. In this paper, we demonstra…
2022-10-19 hep-ph
The identity of Dark Matter (DM) is one of the most active topics in particle physics today. Supersymmetry (SUSY) is an extension of the standard model (SM) that could describe the particle nature of DM in the form of the lightest neutralino in R-parity conserving models. We focus on SUSY models that solve the hierarchy problem with small fine tuning, and where the lightest SUSY particles ($\tildeχ_{1}^{0}$, $\tildeχ_{1}^{\pm}$, $\tildeχ_{2}^{0}$) are a triplet of higgsino-like states, such that the mass difference $Δm(\tildeχ^{0}_{2},\tildeχ^{0}_{1})$ is 2-50 GeV. We perform a feasibility stu…
2021-02-19 hep-ph
Beyond the Standard Model: An overview
本文综述了超越标准模型的新物理方案,指出弱尺度超对称、PQWW轴子和弦景观是解决三大精细调节问题的最合理途径,并强调轻希格斯微子对产生是LHC最有前景的搜索通道,暗物质则为超对称DFSZ轴子与类希格斯微子WIMP的混合。
2024-05-01 hep-ph
Leptogenesis scenarios for natural SUSY with mixed axion-higgsino dark matter
具有辐射驱动的电弱自然性的超对称模型需要质量约为100-300 GeV的轻希格辛。QCD扇区中的自然性通过Peccei-Quinn(PQ)轴子引起,导致混合轴子-higgsino暗物质。超对称DFSZ轴子模型提供了超对称μ问题的一个解决方案,而小层次μ m_{3/2}可能是PQ和隐藏扇区质量尺度不匹配的结果。传统的引力子问题现在被axino和saxion问题所扩展,因为后者的粒子也可以导致WIMP或暗辐射的过度产生,或者违反BBN约束。我们计算区域的T_R与m_{3/2}平面允许的BBN,暗物质和暗辐射的限制,为各种PQ尺度的选择f_a。这些地区相比,热leptogenesis,非热leptogenesis,振荡sneutrino leptogenesis和阿弗莱克-丁leptogenesis所需的值。后三个在PQ尺度f_a~ 10^{10}-10 12} GeV的参数空间的宽范围内是允许的,这也是自然性所支持的:f_a~ \sqrt{μM_P/λ_μ} \sim 10^{10}-10 12} GeV。这些f_a值对应于稍高于投影ADMX搜索区域的轴子质量。
2015-10-02 astro-ph.CO hep-ph
New Supersoft Supersymmetry Breaking Operators and a Solution to the $μ$ Problem
我们提出了“广义超软超对称破缺”的框架。具有$D$型超对称破缺和重狄拉克高吉诺的“超软”模型,与研究得很好的MSSM相比,受到LHC搜索的限制要少得多。这些模型也改善了超对称味道和$CP$问题。然而,以前考虑的机制,以获得自然大小的希格斯诺质量参数(即,$μ$)在超软模型已经相对复杂和人为的。获得质量最轻的希格斯玻色子的$125\gev$也很困难。超软场景的其他问题来自于这样一个事实,即这些模型在标准模型的伴随表示中包含新的标量,这可能会获得负的平方质量,破坏颜色并生成太大的$T$参数。在这项工作中,我们引入新的运营商到超软模型,可以潜在地解决所有这些问题。新的$μ$ -项可以赋予上下型希格斯场不相等的质量,并且在没有微调的情况下,希格斯玻色子可以比希格斯玻色子玻色子重得多。然而,不相等的希格斯和希格斯诺质量也消除了超软susy的一些吸引人的特征。
2015-05-01 hep-ph
Hidden SUSY at the LHC: the light higgsino-world scenario and the role of a lepton collider
虽然超对称性、CP和引力子问题似乎更倾向于一个非常重的物质标量谱,但在电弱部分的微调更倾向于低的超势质量μ。在低μ的极限下,两个最轻的中性伴子和轻电荷伴子是类希格西诺的。轻电荷伴子和中性伴子在大型强子对撞机上可能有很大的产生截面,但由于它们几乎是质量简并的,在三体超粒子衰变中只有很小的能量释放。由于末态孤立轻子的p_T谱非常软,在轻微的剪切后很难观察到可能的双轻子和三轻子信号。因此,希格西诺世界的情况可以很容易地避开LHC的标准超对称性搜索。这将促使实验研究集中在尽可能低的p_T(μ)值下产生二μ子和三μ子。如果通过非标准宇宙学暗物质的产生来提高中性伴子残余丰度,那么直接或间接探测类希格斯诺弱相互作用粒子就有很好的前景。虽然重磁世界的情形可能很容易躲过LHC的超对称性搜索,但在\sqrt{s} \sim 0.5-1 TeV能量范围内运行的线性e^+e^-对撞机或μ子对撞机将能够很容易地进入电荷子和中性伴子对的产生反应。
2011-07-27 astro-ph.HE hep-ph
Light Higgsino as the tail of the $μ$-$B_μ$ solution
规范调解预测10 TeV或更重的平方,因为这样一个沉重的停止是必要的,以解释所观察到的125 GeV希格斯玻色子质量没有一个大的三线性软质量项在最小的超对称标准模型。尽管LHC无法直接搜索如此高的尺度,规范中介也通过$μ$问题的简单而朴素的解决方案预测了一个层次结构$μ^2 \ll B_μ$。我们指出,这种简单和天真的方式产生的$μ$($B_μ$)长期工程的情况下,10 TeV或更重的squarks与信使B-条款(或超对称质量条款)之间的一个大统一体的关系略有突破。此外,从观测到的希格斯玻色子质量、相关耦合的微扰性以及避免超快子中微子和终止的条件,得到了希格斯诺质量的上界.结果表明,O(100)GeV的轻Higgsino是一个有希望的规范中介信号。
2016-05-09 hep-ex hep-ph
Radiative natural supersymmetry: Reconciling electroweak fine-tuning and the Higgs boson mass
自然超对称性模型试图通过假设轻希格斯玻色子<~ 200-300 GeV、轻顶方子<~ 600 GeV以及非常重的方子和TeV级胶子的光谱来解决小的等级问题。这样的模型具有低的电弱微调和满足LHC的约束。然而,在MSSM的背景下,他们预测的m(h)值太低,经常与测量的b \to sγ分支分数相冲突,并且热产生的类希金森WIMP的残余密度远低于暗物质(DM)测量值。我们提出了“辐射自然超对称性”(RNS),它可以实现内的MSSM(避免额外的外来物质),并保持规范耦合统一和辐射电弱对称性破缺等功能。RNS模型可以从具有非普适希格斯质量(NUHM)的SUSY GUT型模型生成。当Higgs质量m_{H_u} > m_0时,允许高尺度软超对称破缺将导致重整化群(RG)运行过程中的自动取消,并导致辐射诱导的电弱尺度下的低微调.再加上大的混合在顶部的squark部门,RNS允许微调在3-10%的水平与TeV规模的顶部squark和125 GeV的轻希格斯标量h。该模型允许至少部分解决的超对称风味,CP和引力子的问题,因为第一/第二代标量(和引力子)可能存在于10-30 TeV的制度。我们概述了在LHC和线性e^+e^-对撞机上RNS的一些可能的特征。如果Peccei-Quinn机制解决了强CP问题,那么RNS自然会容纳混合的轴子-希格西诺冷暗物质,其中轻的希格西诺类WIMPS -在这种情况下只占…
2013-02-25 hep-ph
In the LHC searches for gluinos it is usually assumed that they decay predominantly into the lightest neutralino plus jets. In this work we perform a proof-of-concept collider analysis of a novel supersymmetric signal in which gluinos decay mostly into jets and the bino-like neutralino ($\tildeχ_3^0$), which in turn decays into the lightest Higgsino-like neutralino ($\tildeχ_1^0$), considered the dark matter candidate, together with the SM-like Higgs boson ($h$). This new physics signal then consists of an LHC final state made up by four light jets, four $b$-jets, and a large amount of missing…
2021-04-28 hep-ex hep-ph
Proton Life-Time Problem In Finite Grand Unified Theories
我们研究了有限超对称SU(5)大统一理论中的质子衰变。我们发现由于色三重态希格西诺引起的五维算符引起的质子衰变太快。这种行为可以追溯到大汤川耦合的第一代是必要的有限性。
1994-04-08 hep-ph
A PQ-Symmetric High-Scale SUSY Interpretation of the LZ High-Energy Recoil
Tokyo Metropolitan University(东京都立大学)
该研究将LZ的248 keV类核反冲解释为1.08 TeV热希格斯ino暗物质的近阈值上散射,利用PQ对称高尺度超对称模型解决多个粒子物理问题,可放松H.E.S.S.对混合暗物质的限制。
2026-09-03 hep-ex hep-ph
Aspects of the WIMP quality problem and R-parity violation in natural supersymmetry with all axion dark matter
该研究探讨了自然超对称中全轴子暗物质场景,分析了离散R对称性破缺导致的算符抑制、精确LSP衰变率,并利用LHC数据对RPV耦合施加严格上限,以确保LSP具有高RPC质量。
2025-05-25 hep-ph hep-th
Lifting a Realistic SO(10) Grand Unified Model to Five Dimensions
最近的研究表明,在大统一模型中,第五维空间在轨道上被紧致化,从而可以简单地避免由色希格斯玻色子交换产生的五维算子引起的快速质子衰变问题。在这里,我们证明了这个想法可以用来解决希格斯诺介导的质子衰变问题,在任何现实的SO(10)模型,通过提升该模型的五个维度。一个特殊的SO(10)模型已被提出来解释夸克和轻子质量和混合的模式被用作一个例子。我们的想法是通过轨道边界条件将SO(10)分解为Pati-Salam对称。除了规范场、45和单个10希格斯场被放置在五维体中之外,整个四维SO(10)模型被放置在物理SO(10)膜上。这样做可以在一定程度上简化希格斯超势的结构,而汤川超势和由它导出的质量矩阵基本上保持不变。
2002-11-20 hep-ph
The Higgs mass and natural supersymmetric spectrum from the landscape
在超对称模型中,超势μ项是由μ m_{soft}产生的(例如,来自辐射Peccei-Quinn对称性破缺或具有隔离和稳定模量的紧致弦模型),并且弦景观1。有利于软超对称性(SUSY)打破尽可能大的条款和2。其中弱标度m_{W,Z,h} ~100 GeV({ \it,即}不太弱的弱相互作用),那么这些组合的景观/人择要求作为吸引子,将软超对称破缺项拉向具有辐射驱动自然性的模型所需的值:在临界线附近,电弱对称性几乎没有破缺,希格斯质量约为125 GeV。对软条款的拉动有助于改善超对称性和CP问题。在高亮度的LHC上,可能很难得到所产生的s粒子质谱,而在\sqrt{s} > 2 m的线性e^+e^-对撞机上,应该可以看到所需的轻希格斯玻色子。
2016-05-10 hep-ph
Does finetuning make $D$-term contributions smaller in natural grand unified theories with spontaneous supersymmetry breaking?
本文研究自发SUSY破缺自然GUT中能否通过调节$O(1)$系数抑制$D$项而保留$F$项,结果表明不可行,并据此预言sfermion质谱且排除Higgsino暗物质候选。
2025-03-17 hep-ph
Proton Decay and Flavor Violating Thresholds in SO(10) Models
中微子质量的发现使超对称SO(10)成为力与物质大统一的天然候选者。然而,质子衰变的抑制是任何超对称大统一模型中的一个主要问题。在本文中,我们展示了如何缓解这个问题,通过简单的阈值效应,提高色希格斯诺质量和大统一尺度\gtrsim 10^{17} GeV。只有四种不同SO(10)表象的场能产生这种阈值效应。与轻子扇区相比,这些场中的一些也在夸克扇区中产生相当大的味道违反。b-τ统一可以在这些类型的模型中工作,甚至对于tanβ的中间值。
2007-12-07 hep-ph
(Mainly) axion dark matter
QCD的强CP问题本质上是一个自然性问题:为什么在QCD拉格朗日量中,F \tilde{F}项被高度抑制,而似乎有必要解释为什么有三个而不是四个轻π?最优雅的解决方案假定一个自发破缺的Peccei-Quinn(PQ)对称性,这需要存在轴子场a。轴子场稳定到其势能的最小值,从而消除了进攻项,但产生了物理轴子,其相干振荡可以构成冷暗物质。直到现在,ADMX等实验才开始探索QCD轴子参数空间。由于一种真正的标量粒子--希格斯玻色子--已经被发现,人们可能会期望它的质量停留在轴子尺度f_a~ 10^{11} GeV。希格斯粒子的质量被超对称性优雅地稳定下来:在这种情况下,轴子伴随着它的axino和saxion超伙伴。要求自然也在电弱部门意味着希金森类WIMP,那么我们期待混合轴子WIMP暗物质。最终,我们将期望探测到轴子和WIMP,而轻希格斯玻色子的信号可能会在LHC出现,并且必须在ILC出现。
2015-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Testing large mixing MSW solutions of the solar neutrino problem through Earth regeneration effects
大混合MSW解决太阳中微子问题似乎是目前的数据青睐。我们讨论了通过现在和将来的实验来区分它们的可能性。特别是,我们表明,地球再生效应的能量和时间依赖性的研究可以在这方面是有用的。
2001-03-02 hep-ph
Getting the Supersymmetric Unification Scale from Quantum Confinement with Chiral Symmetry Breaking
本文提出了两个由附加规范群的强动力学产生超对称大一统标度的模型。选择粒子含量使得该基团以手征对称性破缺来限制。通常被引入打破大统一群的场表现为复合自由度,并且由于限制动力学可以获得真空期望值。该模型实现了已知的解决方案的双重三重态分裂问题。SO(10)模型只需要一个更高维的表示,即伴随。危险的有色希格斯诺介导的质子衰变算子在这个模型中自然被抑制到一个现象学上有趣的水平。这两种模型都不需要规范单线态的存在。这两种模式都是技术上自然的。
1998-05-21 hep-ph