A new approach to Naturalness in SUSY models
我们回顾了最近的结果,提供了一个新的方法来解决超对称模型中的自然性的老问题,而不依赖于主观的定义与{ \it固定} EW尺度(其测量值)在量子校正的存在下的微调。该方法可以以模型独立的方式解决与此问题相关的许多问题。结果表明,自然度及其度量(微调)是拟合{ \it包括} EW量表的数据的可能性的内在部分。一个重要的结果是,固定EW尺度的附加{ \it约束}(通常不在模型的数据拟合中施加)会影响模型拟合数据的总体可能性(或chi ^2/ndf,ndf:自由度的数量)。这对当前流行的标准模型的超对称扩展的可行性具有负面影响。
2013-04-29 hep-ph
The LHC higgsino discovery plane for present and future SUSY searches
从电弱自然性和弦自然性的考虑意味着在超对称模型中的超势higgsino质量参数μ是弱标度的顺序,而软超对称破缺项可能在(多)TeV范围内的一个小层次。在这种情况下,在LHC上发现超对称性最有可能是在希格西诺对产生通道中。事实上,ATLAS和CMS正在m(chi_2^0)与Δm^0 = m(chi_2^0)-m(chi_1^0)的希格西诺质量发现平面中进行搜索。我们研究了这个发现平面的几个理论方面的重力中介NUHM 2模型和一般的中介中介(GMM ')模型。其中包括:相关电荷子质量m(chi_1^+)、自下而上的电弱自然度Δ_{EW}的预期区域以及弦自然度的预期区域。虽然与电弱自然性的相容性允许质量隙Δm^0~ 4 ~ 20 GeV,但弦自然性明显倾向于4-10 GeV的更小质量隙。对于更小的质量间隙,平面变得非常不自然,因为需要非常大的高吉诺质量。这项研究为即将到来的HL-LHC运行和可能的HE-LHC选项提供了最有前途的超对称搜索通道和参数空间区域。
2020-09-12 hep-ph
Renormalization Group Naturalness of GUT Higgs Potentials
我们从最近提出的重整化群自然性判据的角度分析了大统一理论的破缺模式。我们对简单的非超对称SU(5)和SO(10)以及超对称SU(5)大统一理论进行了分析。我们发现,自然性准则可以有利于自发对称性破缺的最小的最大的小群的方向。一些理论之间的差异和没有超对称性也强调。
1998-04-17 hep-ph
Leaving no stone unturned in the hunt for SUSY naturalness: A Snowmass whitepaper
对超对称模型施加电弱标度自然度约束(低Δ EW),可得到质量谱特征为~100-300 GeV的轻希格斯介子,1-5 TeV标度的顶方子和胶子的高度混合,允许m_h ~125 GeV。第一代和第二代夸克可以很容易地生活在5-20 TeV的规模,从而提供了至少部分的超对称风味/CP问题的解决方案。对于LHC的这种模型,胶子对的产生之后是级联衰变到富含t-和b-夸克的末态以及多重轻子。LHC 14在300 fb^{-1}的能量范围计算为大约m_{\tg} 1.8 TeV。然而,μ参数的小幅度--自然性的必要条件--导致了一个独特的强子完全相同符号的双玻色子(W^ \pm W^ \pm)签名来自wino对生产。在具有统一质量的低Δ_{EW}模型中,这个特征产生了稍高的能区,可达m_{\tg} 2.1 TeV。的渺小|μ|这意味着ILC除了是Higgs工厂之外,还应该是Higgsino工厂,并且对于\sqrt{s} 600 GeV,完全搜索SUSY自然性似乎是可能的。由于类希格斯诺WIMP暗物质(DM)的热丰度不足,因此有足够的空间来贡献轴子DM。下一代的WIMP探测器,如具有吨级惰性液体靶的WIMP探测器,可以对类希格斯诺WIMP进行彻底的搜索。
2013-09-27 hep-ph
Dark Matter and EWSB Naturalness in Unified SUSY Models
在约束最小超对称标准模型(CMSSM)和非普适Higgs质量模型(NUHM)两种统一的超对称性假设下,研究了当前和下一代直接探测实验中电弱对称破缺(EWSB)的微调程度与暗物质可解释性之间的关系.注意力被吸引到中性伴子暗物质的遗迹丰度被抑制到宇宙学可行值的机制。在对Amsel、Freese和Sandick(2011)的总结之后,结果被更新以反映当前的限制,包括发现一种与标准模型一致的新粒子--类似希格斯玻色子。我们发现,希格斯质量的~125 GeV不包括我们的参数空间中的最小微调CMSSM点,其余可行的模型可能难以探测与下一代直接暗物质搜索。相对较低的微调和良好的直接检测前景仍然是可能的NUHM方案。
2012-10-29 hep-ph
Neutralino dark matter and naturalness of the electroweak scale
如果弱尺度超对称性(SUSY)要以某种方式解释希格斯玻色子质量的辐射稳定性,那么很可能应该考虑SUSY模型的非最小变体。在宇宙的暗物质是由中性伴子组成的假设下,最近的直接探测实验以及暗物质丰度测量的限制对最小超对称模型的自然性提出了严格的限制。我们表明,即使是非极小模型引入适度解耦的新物理,以解决希格斯玻色子质量问题面临类似的问题,有一个有趣的例外。
2015-10-08 hep-ph
Naturalness-guided Gluino Mass Bound from the Minimal Mixed Mediation of SUSY Breaking
为了显著减少最小超对称标准模型(MSSM)中与电弱对称破缺相关的微调,我们不仅考虑了最小引力中介效应,而且考虑了最小规范中介效应.在这个“最小混合中介模型”中,Kahler势和规范动力学函数的最小形式被采用在树水平上。MSSM的高吉诺质量是通过规范介导辐射产生的。由于软希格斯质量参数m_{h_u} ^2的“焦点”出现在3-4 TeV能量标度附近,因此m_{h_u} ^2对停止质量非常不敏感。相反,小m_{h_u} ^2的自然性与胶子质量的联系更紧密,而不是与传统的情况不同的与停止质量的联系。因此,即使是一个3-4 TeV的停止质量,这是已知的解释125 GeV的希格斯质量在三环水平,仍然可以与自然的电弱标度兼容。另一方面,各种微调措施的要求远小于100,|μ| < 600 GeV的能量限制了胶子的质量为1.6 TeV < M_3 < 2.2 TeV,这完全在LHC RunII的发现潜力范围内。
2015-10-13 hep-ph
Prospects for Beyond the Standard Model Physics at the Start of the LHC13 era
随着希格斯玻色子的发现和超对称粒子的有力证实,再加上新粒子的不出现,导致了明显的自然性危机。我们认为,危机源于对微调的高估。一个适当的评估自然超对称性导致轻希格斯玻色子与质量mu~ 100-300 GeV,而其他sparticles可能居住在多TeV的范围内,几乎没有成本的自然性。在LHC 13中可能会出现一些特殊的特征,如在胶子对事件中的双轻子质量边和来自维诺对的同号双玻色子。\sqrt{s} >2 μ的ILC将在MSSM中进行自然性的确定性测试。QCD扇区的自然性要求轴子导致混合轴子-WIMP暗物质。电弱自然性与产生μ ~ f_a^2/M_P参数的类DFSZ超对称轴子扇区之间有着深刻的联系。最终,我们期望在吨级DM探测器上探测到类似希格斯诺的WIMP,并在ADMX上探测到DFSZ型轴子。
2015-11-16 hep-ph
Constraint from recent ATLAS results on non-universal sfermion mass models and naturalness
我们调查的影响,最近的直接超对称性(SUSY)搜索的非普遍sfermion质量的情况下,专注于自然。这种情况的优点之一是,第三代和前两代sfermion质量之间的非普适性可以放松自然性和味道和CP违反可观测量的约束之间的紧张关系。在满足各种唯象约束的参数区域,由于主要超对称产生过程和主要衰变链的不同,ATLAS 165 pb-1“0-轻子”搜索和35 pb-1“b-jet”搜索对这一方案的约束比约束最小超对称标准模型的约束弱得多.自然可以很容易地实现在这种情况下,根据目前的直接超对称搜索。可能需要额外的专门分析来发现/排除这种情况。
2011-12-02 hep-ex hep-ph
SUSY naturalness without prejudice
与标准模型(SM)不同,超对称模型在量子水平上稳定了电弱(EW)尺度$v$,并且{ \it预测} $v$是UV拉格朗日的TeV值SUSY参数($γ_α$)的函数。我们表明,(逆)协方差矩阵的模型在这些参数和通常的偏差$δχ^2$(从$χ^2_{min}$的模型)的基础上自动编码信息的“传统”电子战微调测量这种稳定性,{ \it提供}的电子战规模$v\sim m_Z$确实被视为一个功能$v=v(γ)$。众所周知,大的EW微调可能表示软项的不完整理论,并且当$γ_α$之间存在关系时(由于GUT对称性等),可以减少。该矩阵的全局相关系数可以帮助人们调查是否存在这种关系。通常的EW微调措施(“正交”)的上限出现从分析的$δχ^2$和s-标准差置信区间,通过使用$v=v(γ)$和理论近似(循环顺序)考虑的计算的观测值。该上限避免了用于EW微调的“可接受”水平的主观标准,对于该标准,模型仍然是“自然的”。
2014-04-14 hep-ph
Is Electroweak Symmetry Breaking Still Natural in the MSSM?
LHC没有任何超对称性(SUSY)的信号,因此与$Z$玻色子质量$M_Z$相比,SUSY粒子的质量标度提高了。在考虑辐射对称性破缺和125 GeV Higgs质量的情况下,我们研究了电弱对称性破缺的自然性。我们发现,衡量超对称尺度和$M_Z$之间的层次结构的自然性的重要量是辐射对称性破缺尺度之间的分离,即,其中,对于大$\tanβ$情况,$m_{H_u}^2+μ^2$变为负值($μ$是希格斯诺质量,$m_{H_u}$是超对称分裂型希格斯玻色子玻色子质量)和平均终止质量。使用这种测量,可以表明,电弱对称性破缺可以是自然的,即使$μ$是大的,与流行的说法,$μ$是需要小,以保持自然性相反。
2016-08-25 hep-ph
Naturalness and light Higgsinos: why ILC is the right machine for SUSY discovery
辐射驱动的自然超对称性是一个理论和实验上都有很好动机的框架,它的中心是预测存在四个质量接近质量简并的轻希格斯玻色子,质量为$\sim 100-200$ GeV(比$m_Z$高不了太多)。希格斯玻色子之间的小质量分裂,通常为4-20 GeV,导致较重的希格斯玻色子衰变产生的可见能量非常少。考虑到其他超对称粒子相当重,这使得强子对撞机的探测具有挑战性。另一方面,带有$\sqrt{s}>2m_{higgsino}$的正负电子对撞机的清洁环境将使这些必需的希格斯玻色子的决定性搜索成为可能,从而发现或排除天然超对称性。我们提出了一个详细的模拟研究的精确测量higgsino质量和生产截面在$\sqrt{s}$ = 500 GeV的建议国际直线对撞机目前正在考虑在日本建设。这项研究是基于国际大型探测器概念的Geant 4模拟。我们研究了几个基准点刚刚超出HL-LHC的范围,与四个轻希格斯直接访问的ILC,和最轻的超对称粒子和较重的状态之间的质量差范围从约4至20 GeV。可以表明,它们的质量和生产截面可以精确地测量到约1%的精度或更好。这些精确的测量允许提取潜在的弱尺度超对称性参数,预测较重的超对称性态的质量。这为未来的高能对撞机提供了动力。另外,可以导出暗物质属性。测量到的高能量的高吉诺质量的演化应该允许测试高吉诺质量统一的假设。
2017-10-06 hep-ph
Naturalness and Dark Matter Properties of the BLSSM
在这份报告中,我们比较了最小超对称标准模型(MSSM)和$B-L$超对称标准模型(BLSSM)的自然性和暗物质(DM)性质,在这两种情况下具有普遍性。我们这样做是通过采用标准措施的定量分析微调(FT),在低(即超对称(SUSY))和高(即统一)的尺度。在这些场景中,我们将看到两个模型的FT水平相似,在超对称尺度下BLSSM和在大统一理论(GUT)尺度下MSSM的FT略好。当包括DM遗物约束,我们大大限制了MSSM的参数空间,而我们仍然发现一个大的参数空间可用于非最小的情况。
2017-06-07 hep-ph
Heavy gravitino, naturalness, and sizable anomaly mediation
考虑了用$m_{3/2}\sim O(100{\rm TeV})$求解引力子问题和用$O(1{\rm TeV})$求解超对称性破缺参数的自然性的情况。我们指出,反常中介作用在一个称为海市蜃楼尺度的尺度上抵消了重整化群对高根诺质量和除终止质量以外的sfermion质量的贡献。这种情况类似于海市蜃楼调解,其中需要特殊的边界条件的超对称性破缺参数,虽然停止质量和向上型希格斯质量,这种取消在海市蜃楼尺度不会发生。尽管没有取消向上型希格斯质量,我们表明,小层次问题变得不那么严重,在这种情况下。这种情况的一个优点是,停止混合参数$A_t$可以更大,因此,较小的停止质量是足够的125 GeV的希格斯粒子。当海市蜃楼尺度在TeV附近时,引力介导引起的超对称性破缺参数在大统一尺度下可以通过TeV尺度实验直接观测到。
2014-08-05 hep-ph
The Dark Side of Electroweak Naturalness Beyond the MSSM
弱尺度超对称(SUSY)仍然是希格斯场辐射稳定性的主要解释。然而,对希格斯玻色子质量的自然解释强烈支持最小超对称标准模型(MSSM)的扩展。一个合理的选择是引入一个新的超对称扇区耦合到MSSM希格斯场,其相关状态解决了第三代夸克质量和弱标度之间的小层次问题。超对称性也容纳了一个弱相互作用的冷暗物质(DM)候选者的形式稳定的中性伴子。在最低限度的实现中,直接DM搜索到目前为止的空结果以及DM遗迹丰度约束引入了与SUSY小层次问题导致的微调一样严重的微调水平。我们分析了新的超对称性部门参数重于最小的超对称性频谱,旨在增加希格斯玻色子质量的一般影响,在这个小中性子DM问题。我们专注于超对称算符的最小标度维数的有效场论的描述,修改希格斯和DM部门的相关方式。在这个框架内,我们表明,最近的空结果的LUX实验意味着树级微调的gaugino DM的参数至少比MSSM的几倍。Higgsino DM的遗迹丰度是通过热冻结机制产生的,除非DM低于弱玻色子对产生阈值,否则它也会受到严重的微调。正如在MSSM中一样,温和的高吉诺-希格斯诺DM被目前的直接检测结果强烈反对。
2014-12-19 hep-ph
Naturalness and Fine Tuning in the NMSSM: Implications of Early LHC Results
我们研究了半约束NMSSM的参数空间中的微调,其中大多数软Susy破缺参数在GUT尺度下是普适的。我们讨论了在NMSSM的特定情况下,微调对软Susy破缺参数M_1/2和m0的依赖性,以及对Higgs质量的依赖性,包括大的单重态-二重态Higgs混合或主导Higgs-Higgs衰变。而后者的情况下,允许一个先验的相当少的微调比受约束的MSSM,早期的LHC结果排除了大部分的参数空间的半约束NMSSM对应于低值的微调。
2011-09-12 hep-ph
Naturalness implies intra-generational degeneracy for decoupled squarks and sleptons
超对称性味,CP,引力子和质子衰变问题都解决了不同程度的去耦解决方案,其中第一/第二代物质标量将存在于多TeV制度。最近的自然超对称模型大概允许与解耦解决方案的自然共存。我们证明:如果S费米子比$\sim 10$ TeV重,那么对电弱微调(EWFT)的小的第一/第二代贡献需要相当高程度的代内简并度,或者1。(分别)squarks和sleptons,2。(分别)左型和右型sfermions,3。SU(5)多重态的成员,或4。在SO(10)中,所有成员都是一代人。自然性所要求的这些(部分)退化模式暗示了组织原则的必要性,并突出了pMSSM等模型在解耦的第一/第二代标量情况下的局限性。
2014-01-09 hep-ph
SUSY after LHC8: a brief overview
随着8 TeV大型强子对撞机运行的结束,可以得出超对称参数空间实验结果的第一个结果。一方面,负的直接搜索对超对称粒子的质量提出了越来越严格的限制;另一方面,125 GeV的希格斯玻色子的发现表明,至少在最小超对称模型中,第三代方子的光谱相当重。在这篇笔记中,我将简要地回顾一下这是如何构成超对称模型的自然性问题的,以及目前的实验情况。此外,我将指出可能的非极小模型,其中自然性问题至少可以被软化。
2013-07-01 hep-ph
Naturalness and GUT Scale Yukawa Coupling Ratios in the CMSSM
我们分析了微调的约束最小超对称标准模型(CMSSM)在目前和预期的ATLAS和CMS超对称搜索。即使具有10/fb的数据并且没有发现SUSY有效区域,也可能保持微调小于20。此外,我们还研究了大统一尺度汤川耦合关系的微调代价。考虑$(g-2)_μ$的2个$σ$约束并且微调小于30产生允许的范围$y_τ/y_b = [1.31,1.70]$,其指向替代的GUT预测$y_τ/y_b = 3/2$。将$(g-2)_μ$约束放宽到5 $σ$将可能的区域扩展到[1.02,1.70],允许近似$b-τ$ Yukawa耦合统一。
2012-03-21 hep-ph
Naturalness in low-scale SUSY models and "non-linear" MSSM
在MSSM模型与各种边界条件的软破缺项(m_{soft})和希格斯质量为126 GeV,有一个(最小)电弱微调三角洲\approx 800至1000的约束MSSM和三角洲\approx 500的非普遍的高根质量。这些值通常被认为是不可接受的大,可能表明超对称性(SUSY)破缺的问题,而不是SUSY本身。这些模型的一个最小的修改是降低超对称性破坏规模在隐藏的部门(\sqrt f)几TeV,我们表明恢复自然性更可接受的水平三角洲\approx 80为最保守的情况下,低tan_β和紫外线边界条件的约束MSSM。与其他试图减少Delta的模型不同,这是在没有在可见扇区中引入额外字段的情况下完成的。在目前的情况下,由于额外的(有效的)四次希格斯耦合比例的比值m_{soft} /(\sqrt f)的可见的隐藏部门超对称性破坏尺度,三角洲减少。这些耦合是由戈尔茨坦超场的辅助分量产生的。该模型是在极限下讨论的,它的sgoldstino分量被积分出来,所以这个超场是非线性实现的(因此该模型的名称),而其他MSSM超场是线性实现的。通过增加隐藏扇区尺度\sqrt f,可以获得从该模型到通常的(重力介导的)MSSM类模型的微调值的连续过渡。
2014-05-16 hep-ph hep-th
Supersymmetry, Naturalness, and Light Higgsinos
我们比较和对比三种不同的敏感性措施,$Δ_{EW}^{-1}$,$Δ_{HS}^{-1}$和$Δ_{BG}^{-1}$已被用于讨论微调。我们认为,虽然不是一个微调措施,$Δ_{EW}$,这基本上是由粒子光谱,是重要的,因为$Δ_{EW}^{-1}$量化的最小微调目前在任何理论与指定的频谱。我们强调的关键作用,将各种模型参数之间的相关性在微调的讨论。我们提供玩具的例子表明,如果我们能找到高尺度理论与特定的参数之间的相关性,传统的微调措施$Δ_{BG}^{-1}$(这与$Δ_{HS}^{-1}$显着不同,只有当这些相关性是重要的)的值将接近$Δ_{EW}^{-1}$。然后,我们建立了辐射驱动的自然超对称框架,我们提倡的超对称性的自然模型的唯象分析,并审查自然的LHC和ILC搜索超对称性的影响,以及搜索超对称性暗物质。
2015-04-23 hep-ph
Comparison of SUSY spectra generators for natural SUSY and string landscape predictions
自然超对称模型产生了一个弱尺度m_{weak} ~ m_{W,Z,h} ~ 100 GeV没有任何(难以置信的)微调的独立贡献的弱尺度。这些模型,表现出辐射驱动的自然性(RNS),预计将产生于弦景观的统计分析,其中大的软条款是有利的,但受到一个不太大的值派生的弱标度在每个口袋宇宙的更大的多元宇宙。弦景观图片,然后预测,使用Isajet超对称谱发生器Isasugra,统计峰值在m_h~ 125 GeV的超粒子一般超出目前的LHC搜索限制。在本文中,我们调查如何以及这些结论举行使用其他流行的频谱生成器:SUPSY,SPHENO和SUSPECT(SSS)。我们建立了一个计算机程序DEW 4SLHA,它在SUSY Les Houches Accord文件上运行,以计算相关的电弱自然度Δ EW。SSS发生器倾向于产生一个希格斯质量峰~125-127 GeV,其超粒子质量谱与Isasugra产生的非常相似。在附录中,我们以更标准的符号包括对Δ_{EW}的回路校正。
2022-01-17 hep-ph
Anomalous muon magnetic moment, supersymmetry, naturalness, LHC search limits and the landscape
最近费米实验室Muon g-2实验对μ子反常磁矩a_μ \equiv(g-2)_μ/2的测量加深了理论与BNL E821实验之间的早期差异。我们在具有低电弱自然度的超对称性的背景下(仅限于对弱标度的大小给出合理解释的模型)检验了预测的Δa_μ \equiv a_μ(exp)-a_μ(th)。一个全球性的分析,包括大型强子对撞机希格斯质量和sparticle搜索限制点内的正常标量质量等级(NSMH)超对称模型,其中第一/第二代物质标量比第三代标量轻得多的解释。我们提出了一个可行的NSMH点的基准模型,该点是自然的,服从LHC希格斯玻色子和超粒子质量约束,并解释了μ子磁异常。除了NSMH模型之外,我们发现(g-2)μ异常不能用自然超对称性来解释,因为在自然超对称性中,各种数据都指向解耦的第一代/第二代标量。情况更糟的字符串景观内的第一/第二代物质标量被拉到10-50 TeV范围内的值。另一种解释与解耦标量质量的超对称模型是,也许最近的强子真空极化的晶格评估可以得到证实,从而导致标准模型理论与实验的协议,在这种情况下,没有异常。
2021-05-16 hep-ph
The Last Vestiges of Naturalness
有色超对称粒子的直接LHC边界现在比希格斯质量的测量值更接近自然。胶子的边界是特别重要的,因为它辐射性地“吸”住了停子,而希格斯子则吸住了软质量。因此,即使是能够轻松容纳125 GeV希格斯粒子的模型,也几乎和最简单的超对称性模型MSSM一样,最多只能达到百分比水平。在本文中,我们进一步研究目前的LHC结果约束自然的三类模型,可能会放松LHC的超粒子的界限:分裂家庭,重子RPV,狄拉克gauginos。在分裂族模型和bRPV模型中,胶子的边界只是稍微减小,导致百分之几的调谐。特别是,在bRPV模型中有一个自然的光谱通常意味着顶部,Ws和Zs很容易在方子和胶子的级联衰变中产生。由此产生的轻子和丢失的能量将胶子的质量极限推到1 TeV以上。即使当胶子具有狄拉克质量,并且在一个圈中对停止质量没有贡献时,调谐也会在可计算的模型中再次出现,因为没有对称性强加超软极限。我们的结论是,即使在LHC-14中发现了超粒子,自然性也不会取得胜利。
2014-02-12 hep-ph
Naturalness, Supersymmetry and Light Higgsinos: A Snowmass Whitepaper
我们证明了由弱标度参数表示的电弱对称性破缺条件导出的电弱微调参数Δ_{ \rm EW}导致{ \it a bound on fine-tuning in MSSM},并解释了它在唯象分析中的实用性.我们认为,μ参数的小幅度和轻希格斯玻色子的伴随存在是超对称模型中自然性的最基本结果,并列出了这对LHC和未来e^+e^-对撞机实验的影响。
2013-06-12 hep-ph
Implications of naturalness for the heavy Higgs bosons of supersymmetry
最近,人们一直认为,各种措施的超对称自然电弱,希格斯质量和EENZ/BG-当应用一致,彼此一致,并作出非常具体的预测自然超对称光谱。高自然光谱的特征是质量与m_h相差不大的轻希格斯玻色子和TeV量级的第三代方子。我们将统一的自然度测度应用到重希格斯玻色子玻色子A、H和H^ \pm的情形。我们发现它们的质量是由自然度决定的,自然度取决于tan(beta):例如,对于10%的微调和tan(beta)~ 10,我们期望m_A< 2.5 TeV,而对于3%的微调和tan(beta)高达50,则m_A< 8 TeV。此外,轻希格斯玻色子的存在严重改变了重希格斯玻色子的分支比,从而减少了通常搜索到标准模型(SM)终态的前景,而新的发现可能性则由于超对称衰变模式而出现。重超对称衰变模式倾向于H,A,H^ \pm -> W,Z,或h+MET +软径迹,因此单个重Higgs粒子产生的特征是存在高p_T的W,Z或h玻色子加上缺失的E_T。这些新的重希格斯玻色子签名似乎是具有挑战性的SM背景提取。
2014-07-15 hep-ph
On the fine-tuning problem in minimal SO(10) SUSY-GUT
在基于SO(10)的大统一理论(GUT)中,所有一代的费米子都被嵌入到一个表示中。因此,顶夸克、底夸克和$τ$轻子在大统一尺度下具有普适的汤川耦合。这意味着希格斯真空期望值$\tanb \simeq m_t/m_b$的比率非常大。我们分析了这种情况的自然性定量包括所有相关的辐射校正,并发现在最小统一超引力模型与通用软超对称性破缺参数在大统一尺度,所需的微调量是过多的。对通用希格斯质量参数的大统一理论阈值修正可以显著减少$\tanb$如此大的值所需的微调。我们还指出,顶夸克质量可以发挥至关重要的作用,在解释超对称性破缺标度和电弱标度之间的层次,因此,大值的自然$\tanb$。
1995-06-19 hep-ph
Supergravity gauge theories strike back: There is no crisis for SUSY but a new collider may be required for discovery
30多年前,Arnowitt-Chamseddine-Nath(ACN)和其他人建立了令人信服的超引力规范理论(SUGRA)框架,作为超越标准模型物理学的下一步。我们回顾了目前的SUGRA方案,根据最近的数据从LHC 8对撞机搜索和希格斯玻色子的发现。虽然许多超对称性和非超对称性的情况是非常不受欢迎的,甚至被LHC排除在外,但基本的SUGRA情况仍然完好无损,并一如既往地引人注目。为了自然性,物质和希格斯扇区软项之间的一些非普适性需要与大量的三线性软项一起。辐射驱动自然度(RNS)的超对称模型被发现具有适度~ 10%的高尺度微调。在这种情况下,自然的超对称性可能会在LHC 13被发现,但也很容易逃避超粒子搜索的努力。我们需要一个\sqrt{s} > 2 m(higgsino)的线性e^+e^-对撞机来提供对所需的轻higgsino态的确定性搜索,这是自然超对称性的标志。在最保守的情况下,我们主张包括一个Peccei-Quinn部门,使暗物质是由一个WIMP/轴子混合物,即两个暗物质粒子。
2015-03-22 hep-ph
Midi-review: Status of weak scale supersymmetry after LHC Run 2 and ton-scale noble liquid WIMP searches
虽然LHC已经发现了一个非常类似于标准模型的希格斯玻色子,其质量为m_h~ 125 GeV,但迄今为止,在LHC或WIMP的seach实验中还没有出现任何超越标准模型的物理信号。对于弱尺度超对称(SUSY)的情况,LHC已经发现,而一般的情况下,胶子超过约2.2 TeV,而顶夸克必须位于1.1 TeV以上。这些限制与20世纪80年代至90年代出现的简单化自然性概念相矛盾,导致了一种相当悲观的观点,即除了参数空间中剩余的一些狭窄角落之外,超对称性现在被排除在外。然而,这幅图忽略了21世纪出现的超对称性/弦论的几个重要发展:1。弦论景观的出现及其对宇宙学常数问题的解决方案,2。一个更细致入微的自然观,包括“弦自然”的概念,3。无异常离散R-对称性的出现及其与R-宇称、Peccei-Quinn对称性、超对称μ问题和质子衰变的联系;包括解决强CP问题的重要性。从弦论的观点来看,相当一般的考虑倾向于大的软项值,服从真空选择准则,即电弱对称性被适当破缺(没有CCB极小值),并且由此产生的弱标度的大小与我们的测量值相差不太远。然后弦自然预测希格斯质量m_h~ 125 GeV,而s粒子质量通常超过目前的LHC边界。根据LHC和暗物质搜索结果所面临的理论视角的这些改进,我们回顾了最有可能的LHC,ILC和暗物质的签名,预计将产生于弱尺度超对称性,因为我们今天理解它。
2020-11-10 hep-ph
Naturalness and light higgsinos: A powerful reason to build the ILC
自然超对称性的一个核心预言是,在距离$Z$玻色子质量不远的地方,存在着四个轻希格斯玻色子。希格斯玻色子之间的小质量分裂--通常为5- 20 GeV--意味着较重的希格斯玻色子衰变释放的可见能量非常少。特别是,如果其他超对称粒子非常重,就像超对称粒子中辐射驱动的自然粒子那样,希格斯玻色子就很难在强子对撞机上被探测到。然而,带有$\sqrt{s} > 2m_{\mathrm{higgsino}}$的正负电子对撞机的清洁环境,将允许对所需的轻希格斯玻色子进行决定性的搜索。因此,$e^+e^-$对撞机应该发现或排除自然超对称性。我们提出了一个详细的研究在拟议中的国际线性$e^+e^-$对撞机,这是正在考虑在日本建设的higgsino对生产。各种精确的测量应该允许提取潜在的参数,并提供一个窗口,在大统一尺度上的物理学。
2016-11-09 hep-ex hep-ph
A Natural SUSY Higgs Near 125 GeV
在各种弱尺度超对称模型中探讨了质量接近125 GeV的希格斯玻色子玻色子的自然性。这种大小的希格斯质量强烈指向超对称的非最小实现。最小超对称标准模型现在需要大的A项,以避免多TeV停止。对于低信使尺度,微调至少为1%,而对于高信使尺度,微调要差一个数量级。在理论中,单重态超场S通过λ S H_u H_d与Higgs超场耦合,自然性得到了显著的改善。如果λ在统一尺度上是微扰的,那么在低中介尺度下,大约10%的微调是可能的。更大的λ值意味着在统一尺度下新的强相互作用,允许在广泛的参数范围内高度自然的125 GeV希格斯玻色子玻色子。即使λ大到2,可能会有更重的希格斯玻色子,轻的希格斯玻色子玻色子也是单重态-二重态标量混合的自然结果。虽然希格斯粒子很轻,但其自然性使得粒子的能量可以达到1.5 TeV,而胶子粒子的能量可以达到3 TeV。在理论上,希格斯二重态之间的非退耦效应可以显著抑制轻希格斯粒子与大λ的b夸克的耦合,从而使LHC上的γγ和WW信号率相对于标准模型希格斯粒子提高了一个数量级。
2012-02-14 hep-ph
Implications of Higgs mass for hidden sector SUSY breaking
研究指出125 GeV希格斯质量更支持含单态场的引力媒介隐藏域SUSY破缺,可在1–3 TeV自然stop质量下借助大A项提升希格斯质量。
2025-03-18 hep-ph
F-term SUSY Breaking and Moduli
我们讨论了耦合的重模场轻场时,后者的动力学,没有这样的耦合,产生亚稳真空。我们表明,局部模型的真空结构的生存依赖于非平凡的交叉耦合的两个部门。特别是,我们发现,“本地”模型(如实现的D-膜在第二类弦论)与亚稳真空打破超对称性通过F-条款,交叉耦合的两个部门在一个中间尺度可以推动亚稳真空以外的制度的有效场论。我们参数化的亚稳真空是安全的区域。我们表明,足够小的交叉耦合可以自然。最后,我们简要地讨论了模量的作用,在弦实现“改装”超对称性打破部门。
2008-08-10 hep-ph hep-th
Hidden SUSY from precision gauge unification
我们重新审视MSSM中的自然性和规范统一的含义。我们发现,精确统一的耦合与一个小的μ参数需要一个高度压缩的高吉诺模式,因为它是实现在海市蜃楼调解。由于胶子和LSP之间的质量差异很小,对撞机对胶子质量的限制大大放宽。在没有进一步假设的情况下,由于共湮灭效应,LSP的遗迹密度非常接近观测到的暗物质密度。
2013-06-03 hep-ph
Prospects for supersymmetry at high luminosity LHC
本文综述LHC与WIMP暗物质限制对多种SUSY模型的影响,并基于弦景观和人择约束论证HL-LHC仍有望在非普适希格斯质量等自然SUSY参数区发现超对称。
2025-02-15 hep-ph
RGE behaviour of U(2)^3 symmetry in SUSY
从自然性的角度来看,第一个LHC的结果似乎不赞成任何约束MSSM实现的超对称性破坏尺度的普遍条件。一个更有动机的假设是分裂族超对称性,在这种假设中,前两代的正方形是重的,与U(2)^3味对称性相容。在这里,在审查在这个框架中得到的味道结构,我们认为味道对称性被打破在一个非常高的规模,并研究在低能量通过其RGE演化的后果。找到了与分裂情形相容的初始条件,并检验了最小U(2)^3破缺相关性的保持性。
2013-02-25 hep-ph
Supersymmetry with radiatively-driven naturalness: implications for WIMP and axion searches
通过坚持MSSM的电弱和QCD部分的自然性,暗物质产生的图像与通常的WIMP奇迹图像相比有了很大的改变。在具有辐射驱动自然性的超对称模型(辐射自然超对称模型或RNS)中,其中包括对强CP和超对称μ问题的DFSZ类解决方案,暗物质预计将是轴子和希格斯诺类WIMP的混合物。WIMP/轴子丰度计算需要同时求解一组描述准稳定轴子和轴子的耦合玻尔兹曼方程。在大多数的参数空间,轴子弥补了占主导地位的贡献的暗物质,虽然地区的WIMP优势也发生。我们给出了PQ标度f_a的允许范围,并与ADMX轴子探测器在不久的将来预期探测的值进行了比较。我们还显示了WIMP的检测率,这是抑制从通常的期望,因为现在WIMP只包括一小部分的总暗物质。尽管如此,吨级稀有液体探测器应该能够探测整个RNS参数空间。间接的WIMP检测率是不太有利的,因为它们是由耗尽的WIMP丰度的平方减少。
2015-03-13 astro-ph.CO hep-ph
Chances for SUSY-GUT in the LHC Epoch
超对称性和大统一理论的神奇组合仍然是标准模型之外最优雅和最有预测性的物理概念。由于到目前为止,LHC没有发现超对称粒子的证据,因此确定它们必须出现的能量尺度的上限变得特别重要。特别地,我们分析了一个一般的SUSY-GUT模型,假设一步统一,如SU(5),并采用自然性原则,我们得到了一般的超对称粒子的质量谱的界限。我们声称,如果超对称规范耦合统一发生,最轻的胶子或希格斯诺不能有一个质量大于约20 TeV。这样的限制对于规划新的加速器机器是有意义的。
2015-09-28 hep-ph
XENON100 Implications for Naturalness in the MSSM, NMSSM and lambda-SUSY
在最近的论文arXiv:1107.5048中,我们讨论了由暗物质直接探测实验约束的弹性中性子-核子散射截面与最小超对称标准模型(MSSM)的电弱对称性破缺扇区中树级微调之间的相关性。在这里,我们表明,相关性持续在次最小超对称标准模型(NMSSM),及其变体,超对称性。这两种模型都受到最近发现的125 GeV类希格斯粒子的强烈激励。我们还讨论了最近公布的约束的影响,从225天的氙100实验的直接检测截面。在MSSM和NMSSM中,微调小于10%的大部分参数空间与XENON 100界限不一致。另一方面,在超对称性中,仍然允许大范围的完全自然的电弱对称性破缺,这主要是由于大λ对微调的参数抑制。即将到来的XENON 1 T实验将能够探测大部分参数空间,在所有三个模型中进行不到1%的微调。
2013-09-10 astro-ph.CO astro-ph.IM 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
Direct and indirect detection of higgsino-like WIMPs: concluding the story of electroweak naturalness
满足电弱自然性条件的超对称模型一般含有质量不超过mh ~125 GeV的轻希格斯介子,而其它超对称粒子可能重得多。在R宇称守恒模型中,最轻的中性伴子则是类希格斯诺的弱相互作用粒子(尽管有不可忽略的高更诺成分),其热残余密度远低于测量值。这就为轴子留下了空间,使其可以充当共同的暗物质粒子。当地的弱相互作用物质丰度预计将低于标准估计值,直接和间接的检测率必须相应地重新调整。我们计算重新缩放的直接和间接的类希金森WIMP检测率的超对称模型,满足电弱自然条件。尽管重新标度,我们发现,吨级的稀有液体探测器可以探测整个类希格西诺的WIMP参数空间,所以这些实验应该要么发现WIMP或排除的概念,电弱自然的R-宇称守恒自然超对称模型。自旋相关或间接检测的前景更加有限,部分原因是重新缩放效应。
2013-03-15 astro-ph.HE hep-ph
Natural anomaly-mediation from the landscape with implications for LHC SUSY searches
本文提出自然异常中介(nAMSB)模型,通过引入非普适希格斯质量与A项缓解AMSB与LHC、暗物质及自然性约束的冲突,并研究其在弦景观下的谱型及高亮度LHC可检验的电弱微子对产生特征。
2023-11-29 hep-ph
A Natural Higgs Mass in Supersymmetry from Non-Decoupling Effects
希格斯质量意味着弱尺度超对称(SUSY)的最小理论的微调。当新的态与希格斯粒子相互作用时,非退耦效应可以提高希格斯粒子的质量,但是伴随着这种扩展的新的超对称破缺源威胁着自然性。我们发现,两个单狄拉克质量可以增加希格斯质量,同时保持自然的存在下,大超对称性打破单重态部门。我们探讨修改后的希格斯现象的这种情况下,我们称之为“狄拉克NMSSM。"
2014-05-26 hep-ex hep-ph
The price of being SM-like in SUSY
我们计算调整超对称模型与碰撞机测量的希格斯耦合费米子和规范玻色子的约束。在超对称模型中,具有SM希格斯耦合的CP偶态与额外的更重的CP偶态混合,导致希格斯耦合偏离SM值。当重态与大的软质量解耦时,这些偏差减小,从而加剧了与电弱尺度相关的调谐。这种新的调谐来源不同于来自对撞机限制停止,胶子和希格斯玻色子。在MSSM中,它可以用大的tan β来抵消,但是由于电弱精密测试对大tan β的限制,这种补偿效果在具有大的希格斯单重态耦合的NMSSM中受到限制。我们推导出一个下限,这种调整,并表明希格斯耦合测量的精度水平在大型强子对撞机将探测自然在NMSSM在百分之几的水平。这是一个低信使规模和分裂家庭的模型中的超伙伴限制的调整。相反,在ILC上希格斯耦合测量灵敏度的显著提高将允许这些模型中的自然性被限制在千分之一的水平上,超出任何来自直接超伴体极限的调整。
2014-01-31 hep-ph
Susy Particles
在普适标量质量$(m_0)$和胶子质量$(m_{\tilde g})$满足约束$m_0, m_{\tilde g}$小于或等于1 TeV的自然准则下,给出了超引力统一模型的超对称谱分析.超对称性频谱在四种不同的情况下进行分析:(1)最小超引力模型忽略了质子衰变的五维算符,(2)在SU(5)型嵌入的超引力模型中加入质子稳定性约束,允许质子通过五维算符衰变,(3)在(1)型模型中加入暗物质约束,(4)在(2)类模型中加入暗物质约束。发现(4)型模型中轻电荷偶子质量存在很强的上限,即,轻电荷子质量小于或等于120 GeV。
1994-06-27 hep-ph
Probing EWSB Naturalness in Unified SUSY Models with Dark Matter
我们已经研究了电弱对称性破缺(EWSB)微调的背景下,两个统一的超对称性的情况下:约束最小超对称模型(CMSSM)和模型与非通用希格斯质量(NUHM),在目前和即将到来的直接检测暗物质实验。我们考虑的模型,满足单侧约束的遗迹密度的中性伴,$Ω_χ h^2 < 0.12$,也满足的子集,其中的遗迹密度是在2西格玛最佳拟合的WMAP 7 + BAO + H 0数据的双侧约束。我们发现,目前的直接探测搜索暗物质探测参数空间的最小微调区域,或相当于那些最低的希格斯质量参数$μ$,并将倾向于探测越来越多的微调模型,虽然这一趋势在CMSSM比在NUHM更明显。此外,我们研究了几个子集的模型点,按共同的质量层次分类; $M_{χ_0} \sim M_{χ^\pm}, M_{χ_0} \sim M_{\stau}, M_{χ_0} \sim M_{\stop_1}$,轻和重的希格斯极,以及任何其他模型分类为“其他”;这些质量层次的相关性是他们的连接到首选的中性伴子湮灭通道,确定遗迹丰度。对于这些模型的每个子集,我们研究了当前和下一代直接检测实验中的微调和可扩展性程度。
2011-11-07 astro-ph.CO hep-ph
Physics potential of the LHC
大型强子对撞机物理研究的基本目标是揭示标准模型(SM)中自发对称性破缺的机制。在目前公认的理论图景中,这意味着要找到希格斯部分的“直接”实验证据。TeV尺度的超对称性(SUSY)为基本标量场理论的“自然性”问题提供了一个非常有吸引力的解决方案。因此,在这次演讲中,我将总结LHC在寻找希格斯粒子和超对称性以及测量希格斯扇区和超对称模型参数方面的物理潜力。具有局部引力(和大的额外维度)的理论提供了一个可信的选择,即拥有标准模型,而没有随之而来的“自然性”问题。因此,我也将总结大型强子对撞机探测这些“大”额外维度的潜力。
2000-11-20 hep-ph
Phenomenology of a String-Inspired Supersymmetric Model with Inverted Scalar Mass Hierarchy
前两代和第三代超费米子质量均小于1TeV的重态超对称模型($m_{\tilde{f}} \sim 10$ TeV)可以解决超对称问题和CP问题,并满足自然度约束.我们研究弦启发的场景的现象学,并将其与最小超引力统一模型(mSUGRA)进行比较。在这个模型中,升级Tevatron的超对称三轻子签名,$b\to sγ$分支分数和中性伴子暗物质遗迹密度可以显着不同的mSUGRA模型。
2000-05-01 hep-ph
Snowmass whitepaper: Exploring natural SUSY via direct and indirect detection of higgsino-like WIMPs
弱电微调的超对称模型包含质量与m_h \simeq 125 GeV相差不远的轻希格斯介子,而其他超对称粒子可能重得多。在R宇称守恒的MSSM中,最轻的中性伴子是类希格斯诺的WIMP(尽管有不可忽略的高更诺成分),其热遗迹密度远低于测量值。这就为轴子(或其他可能没有那么好动机的稳定粒子)留下了发挥协同暗物质粒子作用的空间。当地的弱相互作用物质丰度预计将低于标准估计值,直接和间接的检测率必须相应地重新调整。我们计算重新缩放的直接和间接的类希金森WIMP检测率的超对称模型,满足电弱自然条件。尽管重新标度,我们发现,吨级的稀有液体探测器可以探测整个类希格西诺的WIMP参数空间,所以这些实验应该要么发现WIMP或排除的概念,电弱自然的R-宇称守恒自然超对称模型。自旋相关或间接检测的前景更加有限,部分原因是重新缩放效应。
2013-06-18 astro-ph.CO hep-ph
RGE Behaviour of SUSY with a U(2)^3 symmetry
第一个LHC的结果似乎不赞成,从自然性的角度来看,任何约束MSSM实现与超对称性破坏尺度的普遍条件。一个更有动机的假设是分裂族超对称性,在这种假设中,前两代的正方形是重的,与U(2)^3味对称性相容。我们认为这种味道对称性被打破在一个非常高的规模和研究的后果,在低能量通过其RGE的演变。找到了与分裂情形相容的初始条件,并检验了最小U(2)^3破缺相关性的保持性。分析了$ΔF=2$过程中的各种手征算符,指出由于LHC胶子束缚,(LL)(RR)算符不能总是被忽略.最后,我们还研究了与轻子扇区相容的U(2)^3模型的一个可能的推广。
2013-01-18 hep-ph
The properties of the Higgs bosons and Pair Production of the SM-like Higgs Boson in λ-SUSY at the LHC
与低λ的MSSM或NMSSM相比,λ在1附近的大λ-SUSY理论被认为是NMSSM最自然的实现。本文将次轻的CP偶Higgs玻色子看作λ-超对称中的类SM Higgs玻色子,并在考虑各种实验约束条件下,研究了类SM希格斯玻色子的性质和类SM希格斯玻色子的对产生.我们发现自然度在λ-超对称性参数空间的选择中起着重要的作用。在参数空间的最自然区域,类SM希格斯玻色子玻色子的三重自耦合与SM预测相比可以提高约7倍,类SM希格斯玻色子玻色子的三重自耦合对Higgs对产生的贡献最大,产生率可以大大提高,最大比SM预测大10倍.
2016-01-29 hep-ph
Supersymmetry with a Heavy Lightest Supersymmetric Particle
为了避免现有LHC超对称性(SUSY)搜索的限制,同时保持自然性条件,我们提出了重LHC超对称性(LSP)SUSY。根据对LSP质量依赖程度的不同,我们将判别变量系统地分为三类。我们发现,目前所有的超对称搜索的变量在第一类呈现弱敏感性重LSP超对称的强烈依赖。特别是,所有目前的LHC超对称性搜索的限制,可以规避,如果LSP质量是约600 GeV或更高。在最小超对称标准模型(MSSM)中,我们发现重LSP超对称性并不比希格斯玻色子质量引起更多的微调.此外,μ子反常磁矩在3- $σ$水平下也能满足.我们系统地研究了重LSP超对称性的可行参数空间,并提出了具体实现我们的建议的四个基准点。详细讨论了一种主要依赖于第二类变量的改进的碰撞机搜索方法。
2014-12-08 hep-ph
An indirect probe of higgsino world at the CEPC
Higgsino世界是一种流行的自然超对称性场景,其中$|μ| \ll M_{gauginos} \ll M_{scalars}$。因此,寻找轻简并希格斯玻色子成为检验超对称性自然性的一项重要任务。本文研究了在未来的Higgs工厂中,如中国的环形正负电子对撞机(CEPC)中,轻Higgsinos在$e^+e^- \to W^+W^-$过程中的间接效应。我们发现,如果在240 GeV CEPC下测量$W^+W^-$产生的准确度达到0.1%,那么自然性所偏爱的重质参数$μ\lesssim 210$ GeV就可以被覆盖。
2017-12-03 hep-ex hep-ph
Dark Matter and the Higgs in Natural SUSY
从暗物质(DM)直接探测实验和125 GeV的希格斯粒子都对最小超对称性提出了严峻的挑战。在本文中,我们提出了一个简单的扩展的MSSM,经济地解决了这两个问题:一个“暗部门”组成的一个单和一对$SU(2)$双峰。暗区场的环有助于将希格斯质量提升到125 GeV,这与自然状态一致,而暗区中最轻的费米子可能是可行的热遗迹DM,只要它主要是单线态。DM残留丰度受S波对顶和Higgsinos的湮灭控制,导致残留丰度与自旋相关的直接探测截面之间存在紧密关系。因此,该模型将通过下一代直接检测实验进行全面探索。最后,我们讨论了LHC运行II的发现潜力。
2016-11-22 hep-ph