SUSY暗物质在CDMS II光下的结果：不同模型的比较研究

Snowmass 2001基准模式的SUSY粒子谱汇编

Compilation of SUSY particle spectra from Snowmass 2001 benchmark models

超对称粒子谱计算程序ISAJET，SUSYGEN和PYTHIA的比较研究，提出了各种超对称的情况下定义的斯诺马斯2001年研讨会。

Comparatively Light Extra Higgs States as Signature of SUSY $\mathrm{SO}(10)$ GUTs with 3rd Family Yukawa Unification

We study $3$rd family Yukawa unification in the context of supersymmetric (SUSY) $\mathrm{SO}(10)$ GUTs and $\mathrm{SO}(10)$-motivated boundary conditions for the SUSY-breaking soft terms. We consider $μ<0$ such that the SUSY loop-threshold effects enable a good fit to all third family masses of the charged Standard Model (SM) fermions. We find that fitting the third family masses together with the mass of the SM-like Higgs particle, the scenario predicts the masses of the superpartner particles and of the extra Higgs states of the MSSM: while the sparticles are predicted to be comparatively …

标准模型和超对称模型中B_{c} --> D_{s} ^{*}l ^{+}l^{-}衰变的比较研究

Comparative Study of B_{c} --> D_{s}^{*}l^{+}l^{-} Decays in Standard Model and Supersymmetric Models

本文对最小超对称模型（MSSM）和超对称SO（10）大统一模型中的稀有$B_{c}\rightarrow D_{s}^{\ast}\ell^{+}\ell^{-}$（$\ell=μ, τ$）衰变进行了比较研究。在此背景下，利用QCD求和规则的形状因子，研究了$D_{s}^{\ast}$介子的分支比$(\mathcal{BR})$、前后不对称性$(\mathcal{A}_{FB})$、轻子极化不对称性$(P_{L,N,T})$和螺旋度分数$f_{L,T}$等物理观测量.结果发现，超对称效应的特征突出的SM值为这些可观的。例如，在超对称性I和超对称性II中，前向-后向不对称性不过零，这主要是由于$C_{7}^{eff}$和$C_{9}^{eff}$ Wilson系数的符号相同。类似地，在SUSY SO（10）GUT模型中，由于新的威尔逊系数的复杂性质-对应于由于中性希格斯玻色子（NHB）的贡献而产生的新算子-上述可观测量受到很大的影响。因此，对粲半轻子$B$介子衰变中上述观测量的分析可以对SUSY变体的参数空间提出严格的约束，并可以作为观察SM之外的窗口。

超对称性、味物理与暗物质

Supersymmetry, flavor physics and dark matter

在这次演讲中，我首先讨论$b\to d$，$b\to s$和$s\to d$跃迁，包括$B_d \to ϕK_s$和Re（$ε^{'}/ε_K$）中的时间依赖CP不对称性。然后，我表明，衰减$B_s \to μ^+ μ^-$是有用的，以区分各种超对称性破坏机制。我还将描述B物理和宇宙学之间的一些可能的联系：（i）超对称模型中的B物理和电弱重子生成，以及（ii）中性伴子暗物质散射和$B (B_s \to μ^+ μ^-)$之间的相关性。特别地，我们指出，目前的上界$B (B_s \to μ^+ μ^-)$形式的CDF和D 0合作可以限制自旋无关的中性伴子散射截面比CDMS的约束。

Comparative analysis of the $Λ_b \rightarrow Λ\ell^+ \ell^-$ decay in the SM, SUSY and RS model with custodial protection

We comparatively analyze the rare $Λ_b\rightarrow Λ\ell^+ \ell^-$ channel in standard model, supersymmetry and Randall-Sundrum model with custodial protection (RS$_c$). Using the parametrization of the matrix elements entering the low energy effective Hamiltonian in terms of form factors, we calculate the corresponding differential decay width and lepton forward-backward asymmetry in these models. We compare the results obtained with the most recent data from LHCb as well as lattice QCD results on the considered quantities. It is obtained that the standard model, with the form factors calculat…

暗物质探测中超对称性破缺的规范调解现象

Phenomenological Aspects of Gauge Mediation with Sequestered Supersymmetry Breaking in light of Dark Matter Detection

在最近的一项工作中，提出了一个具有隔离超对称性破缺的规范介导模型。在这个模型中，引力子的质量是O（100）GeV，而不会引起中性流的味道变化问题。与传统的规范介导相反，引力伴子不是最轻的超对称粒子，中性伴子是暗物质的候选者。在本文中，我们调查的唯象方面，这个模型和讨论的可能性直接检测的暗物质。特别是，我们专注于轻中性伴子的情况下，发现光希格斯诺场景，如焦点是有趣的，考虑到最近的CDMS结果。

低能SUSY中125 GeV附近的类SM Higgs：MSSM和NMSSM的比较研究

A SM-like Higgs near 125 GeV in low energy SUSY: a comparative study for MSSM and NMSSM

受最近LHC暗示的125 GeV附近存在希格斯玻色子的启发，我们假设了一个质量为123-127 GeV的类SM希格斯粒子，并通过比较MSSM和NMSSM研究了它在低能超对称性中的意义。我们在2-sigma水平上考虑各种实验约束（包括μ子g-2和暗物质遗迹密度），并对每个模型的参数空间进行全面扫描。然后，在当前实验条件允许的参数空间中，在123-127 GeV的能量范围内，我们考察了灵敏参数（如顶夸克质量和三线性耦合A_t）的性质，并计算了LHC的双光子信号和VV^*（V=W，Z）信号的速率。我们的典型发现是：（i）在MSSM中，顶夸克和A_t必须很大，从而引起一些微调，这在NMSSM中可以得到很大的改善：（ii）在MSSM中，需要一个光态来提高类SM Higgs的双光子率，使其超过SM的预测，而在NMSSM中，双光子率可以通过几种方式得到提高;（iii）在MSSM中，LHC中pp -> h -> VV^* 的信号速率与SM预测相比从未增强，而在NMSSM中，它们可能会显著增强;（iv）迄今为止幸存的大部分参数空间将很快被预期的XENON 100（2012）灵敏度（特别是对于NMSSM）覆盖。

在LHC上调整超对称模型：在两个回路水平上的比较分析

Tuning supersymmetric models at the LHC: A comparative analysis at two-loop level

我们提供了一个比较研究的微调量（德尔塔）在两个循环领先的日志水平超对称模型中常用的超对称搜索在大型强子对撞机。它们是约束MSSM（CMSSM）、非普适的Higgs质量模型（NUHM 1，NUHM 2）、非普适的Gaugino质量模型（NUGM）和GUT相关的Gaugino质量模型（NUGMd）。使用了两种微调定义，第一种（Delta_{max}）测量单个参数的最大微调，而第二种（Delta_q）在“正交”中添加它们的贡献。作为两个理论约束（EW最小条件）的直接结果，微调（Delta_q）在测量数据的全局概率（贝叶斯证据p（D））的积分下作为平均似然（在先验下）的抑制因子（有效先验）出现。对于每一个模型，在数据允许的范围内，Delta_q、Delta_{max}之间的差异很小，具有与希格斯、胶子、停止质量或超对称尺度（m_{susy} =（m_{\tilde t_1} m_{\tilde t_2}）^{1/2}）或暗物质和g-2约束的函数类似的行为。该分析的优点在于，通过用最新的边界替换这些质量尺度或约束中的任何一个，可以容易地推断出每个模型的Delta_q、Delta_{max}的值，反之亦然。对于所有模型，在115 GeV附近的M_{higgs}实现了最小的微调，Delta_q \approx Delta_{max} \approx为10到100，具体取决于模型，在CMSSM中，…

线性对撞机上超对称诱导的顶夸克FCNC过程

SUSY-Induced Top Quark FCNC Processes at Linear Colliders

在最小超对称模型（MSSM）中，顶夸克和粲夸克之间的无约束味混合将导致顶夸克和粲夸克之间的味变化中性流（FCNC）相互作用，从而在下一代线性对撞机（NLC）上产生各种过程，即，通过$e^+ e^-$、$e^- γ$和$γγ$碰撞产生的顶粲相关产物以及顶夸克稀有衰变$t \to c V$（$V=g$、$γ$或$Z$）。所有这些过程涉及MSSM的参数空间的相同部分。通过对这些过程的比较分析，我们发现探测这种超对称诱导顶夸克FCNC的最佳通道是$γγ$碰撞中的顶粲伴随产生，它比$e^+ e^-$或$e^- γ$碰撞的产生率高得多，并且在参数空间的某些部分可以达到可探测的水平.由于标准模型预测的发生率远低于可检测水平，因此观察到此类FCNC事件将是超对称性的有力间接证据。

标准模型和超对称理论中衰变$B \to (K,K^*) \ell^+ \ell^-$的比较研究

A Comparative Study of the Decays $B \to (K,K^*) \ell^+ \ell^-$ in Standard Model and Supersymmetric Theories

利用改进的光锥-QCD求和规则理论计算方法，研究了标准模型（SM）和超对称模型（SUSY）中$B \to (K,K^*) \ell^+ \ell^-$（$\ell^\pm =e^\pm,μ^\pm,τ^\pm$）衰变的衰变率、双轻子不变质量谱和前后向不对称性.在这些理论中，考虑到各种参数的不确定性的差分衰减率和FB不对称性的理论精度估计。我们表明，现有的数据$B \to X_s γ$和实验上的分支比${\cal B}(B \to K^* μ^+ μ^-)$的上限提供了有趣的边界上的系数的基本有效的理论。我们认为，在$B \to K^* \ell^+ \ell^-$的FB-不对称性构成了一个精确的测试的SM和它的测量在即将到来的实验可能会揭示新的物理。特别是，目前允许的大$\tan β$的解决方案，在SUGRA模型，以及更一般的味道违反超对称模型，产生FB-不对称性，其特征在于不同于相应的SM。

MSSM及其单重态扩展中暗物质的比较研究

A comparative study of dark matter in the MSSM and its singlet extensions: a mini review

本文简要回顾了近年来对暗物质在MSSM及其单重态扩展（NMSSM、nMSSM和广义单重态扩展）中的研究。在CDMS II、XENON、CoGeNT和PAMELA的新探测结果下，我们发现：（i）最新的探测结果可以排除这些模型中当前碰撞机约束所允许的大部分参数空间。未来的SuperCDMS和XENON可以覆盖大部分允许的参数空间;（ii）NMSSM中的单重态扇区将与MSSM类扇区解耦，然而，单重态扇区使nMSSM与MSSM完全不同;（iii）NMSSM可以允许几个GeV的轻暗物质存在。轻CP偶或CP奇希格斯玻色子必须存在，以满足测量的暗物质遗迹密度。在存在轻CP偶希格斯玻色子的情况下，轻中性伴子暗物质可以解释CoGeNT和DAMA/LIBRA的结果;（iv）MSSM的一般单重态扩展通过Sommercant-enhanced湮灭给出了遗迹密度和PAMELA结果的完美解释。研究了不同情况下的Higgs衰变。

在XENON100和LHC的超对称暗物质竞赛：来自无标度F-SU的弦相关（5）

The Race for Supersymmetric Dark Matter at XENON100 and the LHC: Stringy Correlations from No-Scale F-SU(5)

通过冷暗物质候选者的作用发现超对称性（SUSY）正由LHC在间接对撞机生产前沿领导，相应地，由Xenon 100合作在直接检测前沿领导。我们进行了具体的超对称性签名的双案例研究，无标度翻转SU（5）x U（1）_X大统一理论与TeV尺度矢量类粒子（无标度F-SU（5））将在这些实验中的每一个显示。我们展示了这两种不同方法的近期前景之间的相关性。我们的特点是暗物质的候选人，这是超过99%的比诺由于一个相对较大的希格斯双线性质量μ项左右的电弱标度，从而自动满足当前的限制从XENON 100和CDMS/EDELWEISS实验。然而，我们确实期望XENON 100运行的持续扩展可以有效地探测我们的模型。同样地，我们的模型目前也正在由LHC通过寻找具有超高多重性强子喷流的事件来探索，这是独特的无标度F-SU（5）质量等级的特征。

CMS和ATLAS数据对暗物质的新约束

New Constraints on Dark Matter from CMS and ATLAS Data

从第一CMS和ATLAS超对称搜索的暗物质的约束进行了研究。它表明，在最小的超引力模型，在大型强子对撞机的超对称性的早期搜索已经耗尽了暗物质直接检测实验中的签名空间的很大一部分。特别是，在氙和CDMS实验中探测暗物质信号的前景在低中性伴子质量区域受到显着影响。在这里，暗物质的残余密度通常来自早期宇宙中的斯莱普顿共湮灭。相比之下，发现CMS和ATLAS分析未触及希格斯极和双曲分支/焦点区域，这些区域现在正在被最新的XENON结果所探测。分析还做了超重力模型与非普遍的软破缺，其中一个发现，一部分的暗物质签名空间耗尽的CMS和ATLAS削减在最小的SUGRA情况下重新填充。因此，在LHC最小超重力的耗尽区域中观测到的暗物质可能表明软破裂的非普适性。

从LHC、Planck和XENON看无标度F-SU（5）

No-Scale F-SU(5) in the Light of LHC, Planck and XENON

我们根据LHC、Planck和XENON 100的结果，对无标度F-SU（5）模型的实验现状和前景进行了评估。鉴于没有确凿的证据，光超对称性（SUSY）已经出现了从7，8 TeV对撞机搜索，目前的工作是集中在探索和澄清的精确性质的高质量截止强加在这个模型上的点，其中的Stau和中性伴子质量简并变得如此紧密，冷暗物质遗迹密度观测不能满足。这个模型的质量尺度上的硬上限构成了一个自上而下的理论任务，相对轻（和可测试的）超对称谱，不过分强调规范层次问题的自然分辨率。所得到的模型边界之间的重叠和预期的灵敏度的未来14 TeV的LHC和氙1吨直接检测超对称性/暗物质的实验进行了说明。

电弱对称性破缺与偏折反常介导的单暗物质

Electroweak Symmetry Breaking and Singlino Dark Matter with Deflected Anomaly Mediation

我们研究了近极小超对称标准模型（nMSSM）在偏折异常中介情形下的唯象。我们还包括了标准模型规范群的Fayet-Iliopoulos D项。在nMSSM中，μ项被规范单重态的真空期望值所取代，因此，产生超对称破缺标度的B项没有困难。尽管引入了信使扇区，但由于离散对称性，nMSSM场和信使扇区场之间的直接耦合被禁止。因此，弱尺度下的现象学不依赖于信使扇区的细节。我们表明，有区域的参数空间中，电弱对称性破缺成功发生，最轻的希格斯粒子比LEP束缚重。我们表明，在这种情况下，胶子是轻的。最轻的中性伴子，主要由单伴子组成，是暗物质的候选者。遗迹密度解释了观测到的暗物质的丰度。暗物质-核子散射截面满足CDMS和XENON 10的电流极限，核子的奇异夸克含量很小。

SUSY在9架喷气机事件中是否未被发现？LHC信号效率提高10倍

Has SUSY Gone Undetected in 9-jet Events? A Ten-Fold Enhancement in the LHC Signal Efficiency

紧随其后的LHC数据黯然失色的逆femtobarn积分亮度里程碑的第一次分析，我们进行了详细的比较最近的实验结果与蒙特卡罗模拟的完整的“裸最小约束”的参数空间的类的超对称模型的名称去无尺度FSU 5。我们在这些模型上建立了第一个s粒子排斥边界，发现LSP质量至少为92 GeV，相应的边界Gaugino质量M_1/2大于485 GeV。在建立的CMSSM的更高的质量限制相比，我们发现FSU 5的胶子和重夸克质量的最小排斥边界分别位于658-674 GeV和854-1088 GeV的范围内，最小的光停止夸克质量约为520 GeV。此外，我们表明，幸存的参数空间的元素不仅逃脱了LHC数据的冲击，目前正在抽取标准的mSUGRA/CMSSM基准，但进一步能够有效地解释某些诱人的生产过剩的SM背景已报告的CMS合作。我们还将这项研究扩展到五种不同的对撞机能量和四种特定的切割方法，包括一组建议的选择切割，旨在揭示与FSU 5模型的稳定质量等级m_t < m_g < m_q相关的自然超高喷流多重性信号。通过这样做，我们证明了一个相当稳定的增强模型的可见性，保守的十阶，可以通过采用这些削减，这是足够的直接和明确的测试的大部分模型空间，只使用现有的大型强子对撞机的数据集。我们强调的一点是，在低喷流多样性搜索中建立的习惯不一定会延续到超高喷流多样性搜索制度中。

自然光Higgs扇形最小超对称标准模型中的中微子暗物质

Neutralino Dark Matter in minimal supersymmetric standard model with natural light Higgs sector

本文研究了具有自然光Higgs扇区的最小超对称标准模型中的中性伴子残余密度，其中所有的Higgs质量、超对称性破缺参数和Higgsino质量参数μ都是弱标度的.为了认识这种情况，我们采用了大统一尺度下的非普适希格斯质量。结果表明，在超对称破缺参数较小的参数空间中，不仅满足观测到的暗物质残余密度的约束，而且满足LEP Higgs束缚和b ->s伽马过程的约束.与约束最小超对称标准模型（CMSSM）的结果相比，在大多数参数空间中，中性伴子残余密度变得小于观测到的残余密度。这是因为即使在小质量的情况下，中性伴子共湮灭过程也会发生，并且由于小的维数参数，截面会变大。特别是在CMSSM中很难实现的小μ参数和轻CP奇Higgs粒子对结果的产生起着至关重要的作用。

XENON100和LHC的超对称暗物质：无标度F-SU（5）Stringy相关性

Supersymmetric Dark Matter at XENON100 and the LHC: No-Scale F-SU(5) Stringy Correlations

我们完成了在LHC和暗物质直接探测实验上对TeV尺度矢量类粒子的无尺度翻转SU（5）x U（1）X大统一理论（无尺度F-SU（5））的可观测特征的研究。我们的特点是暗物质的候选人，这是超过99%的比诺由于一个比较大的希格斯双线性质量μ项左右的电弱尺度，因此自动满足目前的限制从XENON 100和CDMS/EDELWEISS实验。然而，我们确实期望继续运行Xenon 100并扩展到1吨可能会开始探索我们的模型。类似地，我们的模型目前也在LHC的探测下，通过寻找具有超高多重性强子喷流的事件，这是独特的无标度F-SU（5）质量等级的特征。

吨级的暗物质直接探测实验能在多大程度上限制最小超对称性？

How well will ton-scale dark matter direct detection experiments constrain minimal supersymmetry?

弱相互作用大质量粒子（WIMP）是最有趣的暗物质（DM）候选者之一。许多DM候选者自然出现在粒子物理学的标准模型（SM）之外的理论中，如弱尺度超对称（SUSY）。实验的目的是通过散射、湮灭或直接产生来探测WIMP，从而确定它们所属的基本理论及其参数。在这里，我们研究的前景，进一步约束最小超对称标准模型（CMSSM）与未来吨级直接检测实验。我们认为吨级外推目前的三个实验：CDMS，氙和COUPP，与1000公斤年的原始暴露。我们假设能量分辨率，能量范围和效率类似于当前版本的实验，并包括目标水平的背景。我们的分析是基于实验的全似然构造。我们还考虑到目前的不确定性强子矩阵元中性子夸克耦合，晕模型参数。我们基于四个基准点生成合成数据，并使用嵌套采样扫描CMSSM参数空间。我们构建贝叶斯后验PDF和频率的轮廓似然模型参数，以及最轻的中性伴子的质量和各种横截面。未来的吨级实验将大大有助于限制超对称性，特别是当主要针对自旋相关核散射的实验结果与那些更倾向于自旋无关相互作用的实验结果相结合时。

残余密度拓扑作为判别工具：IDM、MSSM和NMSSM暗物质的比较分析

Relic Density Topology as a Discriminatory Tool: A Comparative Analysis of IDM, MSSM, and NMSSM Dark Matter

本研究通过残余密度拓扑分析，比较IDM、MSSM和NMSSM暗物质模型，发现IDM具有更自然的参数空间，而MSSM和NMSSM则依赖精细调节的共振通道。

Report of the Topical Group on Physics Beyond the Standard Model at Energy Frontier for Snowmass 2021

This is the Snowmass2021 Energy Frontier (EF) Beyond the Standard Model (BSM) report. It combines the EF topical group reports of EF08 (Model-specific explorations), EF09 (More general explorations), and EF10 (Dark Matter at Colliders). The report includes a general introduction to BSM motivations and the comparative prospects for proposed future experiments for a broad range of potential BSM models and signatures, including compositeness, SUSY, leptoquarks, more general new bosons and fermions, long-lived particles, dark matter, charged-lepton flavor violation, and anomaly detection.