Grand Unification, Axion, and Inflation in Intermediate Scale Supersymmetry
介绍了一类超对称大统一理论，它在截断点以下有一个单一的标度，即超对称破缺质量$\tilde{m}$的标度。对于广泛的无量纲参数，与希格斯玻色子的观测质量的一致性决定了$\tilde{m} \sim 10^9-10^{13} {\rm GeV}$，产生中间尺度超对称性。我们表明，在这个框架内，它是可能的跷跷板中微子质量，轴子和通货膨胀的规模$\tilde{m}$描述，提供了一个统一的起源不同的现象的可能性。中微子质量允许热leptogenesis可以获得，和轴子衰变常数自然位于范围$f_a \sim 10^9-10^{11} {\rm GeV}$，符合最近的观测建议的高尺度膨胀。一个最小的$SU(5)$模型，说明了这些功能。在这个模型中，在大统一尺度下的唯一状态是重规范超多重态。大统一的伙伴希格斯双峰有一个质量的顺序$\tilde{m}$，导致占主导地位的质子衰变模式$p \rightarrow \barν K^+$，这可能是在即将到来的实验探测。暗物质可能是winos，质量在环境中选择到TeV尺度，和/或轴子。规范耦合统一被认为是成功的，特别是如果wino是在TeV规模。
2014-04-03 astro-ph.CO hep-ph
An SU(5)$\otimes$Z_{13} Grand Unification Model
我们提出了一个SU（5）大统一模型，该模型包含一个不可见的轴子和三个耦合常数的统一，这三个耦合常数在$M_Z$处与$α$，$α_s$和$\sin^2θ_W$的值一致.离散的、反常的$Z_{13}$对称性意味着佩切-奎因对称性是经典拉格朗日量的自动对称性，同时保护不可见的轴子免受可能的半经典引力效应的影响。虽然统一尺度是Peccei-Quinn尺度的量级，但质子是稳定的，因为在这个模型中，标准模型场形成SU（5）多重态，并由新的奇异场完成，而且还因为它受到$Z_{13}$对称性的保护。
2007-12-08 hep-ph
Dark Grand Unification in the Axiverse: Decaying Axion Dark Matter and Spontaneous Baryogenesis
衰变常数接近大统一（GUT）尺度的量子色动力学轴子具有接近neV的超轻质量。然而，我们表明，轴子粒子的质量附近的千电子伏- PeV范围内的大统一体尺度的衰变常数也很好的动机，因为它们自然产生的轴向理论与黑暗的非阿贝尔规范群。我们证明了正确的暗物质丰度可以通过这些模型中的重轴子通过错位机制结合一段时间的早期物质统治从长寿命的黑暗胶球相同的规范组。重的轴子暗物质可能会衰变为两个光子，产生单能量的电磁信号，可以被当前或下一代的天基望远镜探测到。我们计划下一代望远镜的灵敏度，包括$\textit {Athena,}$ AMEGO和e-ASTROGAM，以这种衰变的轴子暗物质。如果暗区包含多个约束规范群，那么观察到的原始重子不对称性也可以通过自发重子生成来实现。我们提出了明确的orbifold建设的黑暗规范群统一与SM在大统一尺度和轴子出现的第五个组件的黑暗规范场与散装陈-西蒙斯条款。
2022-08-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Color Unifed Dynamical Axion
我们考虑一个扩大的色扇区，解决了强CP问题，通过新的无质量费米子。一个统一的色群自发地分裂成QCD和另一个限制群，由于小尺寸的瞬子，提供了一个自然大的轴子质量$m_a$的来源。这个额外的轴子质量源自动遵守真空的对齐，确保低能量CP守恒真空。该机制并不吸引SM的$Z_2$“镜像”副本，也不需要在统一尺度上对与轴子相关的耦合进行任何微调。没有轻的轴子，而且反常的是，较轻的光谱包含的是不育的费米子。轴子尺度$f_a$可以自然地降低到几TeV，并且具有比这个尺度更轻的有色伪标量的奇异光谱，只能通过强相互作用在对撞机上观察到。的$\{m_a, f_a\}$参数空间，它允许强CP问题的解决方案，从而扩大远远超出了不可见的轴子模型。
2018-05-16 hep-ph
Properties of QCD axion in two-flavor color superconductive matter with massive quarks
本研究在NJL模型中考虑瞬子诱导相互作用，研究了两味色超导相中QCD轴子的性质，发现色超导增强轴子质量与自耦合，轴子势呈现π周期，并计算了轴子畴壁的表面张力。
2025-01-21 hep-ph
Axion Paradigm with Color-Mediated Neutrino Masses
提出广义KSVZ型轴子框架，利用带色费米子和标量作为两圈中微子质量媒介，通过PQ对称性解决强CP问题，并可通过轴子-光子耦合探测区分不同模型，同时讨论轴子暗物质产生。
2024-02-05 hep-ph
Axion framework with color-mediated Dirac neutrino masses
本研究提出KSVZ型轴子框架，借类矢量夸克与有色标量辐射产生狄拉克中微子质量，依托Peccei-Quinn对称性解决强CP问题并解释暗物质，预言的轴子耦合及味改变相互作用可通过实验检验。
2025-06-12 hep-ph
Light color octet scalars in the minimal SO(10) grand unification
我们分析了在非超对称SO（10）大统一中物质稳定性的当前（和预见）界限与TeV尺度色八重标量态的存在之间的关系，其中一个伴随的Higgs表象触发了对称性破缺。这种情况下，抛弃了很久以前，由于树级快子不稳定性出现在所有现象学上可行的断裂模式，最近已恢复在量子水平。通过包括相关的两个回路的修正，我们发现八重态质量和统一尺度之间的紧密相关性，这要么需要一个浅色的八重态标量在大型强子对撞机的范围内，或者，质子寿命可访问即将到来的兆吨级规模的设施。
2013-04-10 hep-ph
Monopoles, Axions and Intermediate Mass Dark Matter
我们提出了一个解决方案遇到的宇宙学问题（超对称）大统一理论，由于丰富的混合通货膨胀结束时的量子生产。通过使用由U（1）轴子对称性“驱动”的热膨胀，超重的中微子通量可以自然地被抑制到专用的大规模实验应该可以达到的值。U（1）轴子对称性也有助于为最小超对称标准模型的μ项产生正确的量值。一个重要的副产品是预测存在稳定或寿命很长的费米子，拥有10^{12} GeV量级的中间尺度质量。它们的存在是实现热膨胀所必需的，它们的稳定性是由于Z_2对称性。它们可能构成了冷暗物质中相当大的一部分，并可能有助于解释超高能宇宙射线事件。其余的冷暗物质可能由轴子组成。虽然我们的讨论是在超对称SU（4）_cxSU（2）_LxSU（2）_R的框架内进行的，但它也可以推广到其他大统一规范群，如SU（3）_cxSU（3）_LxSU（3）_R或SO（10）。
2000-07-20 hep-ph
The topological susceptibility from grand canonical simulations in the interacting instanton liquid model: chiral phase transition and axion mass
这是最后在一系列论文的拓扑磁化率在相互作用的瞬子液体模型（IILM）。我们将推导出改进的有限温度相互作用，以研究在轻的物理夸克质量的淬灭和未淬灭情况下的巨正则蒙特卡罗模拟的热力学极限。特别地，我们将对手征对称性破缺感兴趣。该文件的高潮，第一次，一个动机良好的温度依赖的轴子质量。特别地，本文最后给出了低温区轴子质量的计算，$m^2_a f^2_a = 1.46 10^{-3}Λ^4 \frac{1+0.50 T/Λ}{1+(3.53 T/Λ)^{7.48}}$。它平滑地连接到高温稀气体近似;后者通过包括夸克阈值效应而得到改进。为了与以前的研究相比较，我们还提供了通常的幂律$m^2_a = \frac{α_a Λ^4}{f_a^2 (T/Λ)^n}$，其中$Λ=400\units{MeV}$，$n=6.68$和$α=1.68 10^{-7}$ .
2010-01-14 astro-ph.CO hep-lat hep-ph
The Invisible Axion and Neutrino Masses
我们表明，在任何不可见的轴子模型，由于有效的不可重整化的相互作用的影响有关的能量尺度附近的Peccei-Quinn，大统一，甚至普朗克尺度，活跃的中微子必然获得质量在sub-eV范围内。此外，如果也包括无菌中微子，并且如果施加适当的循环$Z_N$对称性，则这些中微子中的一些可能是重的，而另一些是轻的。
2006-01-08 hep-ph
Grand Unification and Physics Beyond the Standard Model
本文评述了大统一和标准模型以外物理研究的某些领域的最新进展。主题包括规范耦合统一、SU（5）、SO（10）、对称性破缺机制、有限场论：SU（3）^[3]、轻子色：SU（3）^[4]、手征色和夸克-轻子非普适性：SU（3）^[6]。
2004-10-01 hep-ph
Solving the strong CP problem with massless grand-color quarks
提出一种基于无质量夸克且无轻轴子的强CP问题解决方案，通过大色规范群嵌入与手征对称性破缺使强CP相位非物理，并给出TeV矢量夸克等实验信号。
2024-08-20 hep-ph
Grand Unification and Light Color-Octet Scalars at the LHC
我们研究了LHC上色八隅标量的性质和产生机制。我们研究了（8，2）_1/2二重态中带电和中性成员通过底夸克初态的单次产生。这些渠道提供了一个窗口，底层汤川结构的标量部门。色八隅标量自然地出现在基于SU（5）规范对称性的大统一理论中。在伴随SU（5）的背景下，这些场被认为是光场，以满足来自统一和质子衰变的约束，并且可能具有TeV尺度的质量。下夸克与带电轻子汤川耦合之间的关系定义了它们耦合的一种组合。在大型强子对撞机上对这些状态的观测给出了质子寿命的上限，如果它们真的来自这个大统一理论的话。我们证明，TeV质量标量可以观察到在LHC使用顶夸克的最终状态的背景，并研究如何以及标量汤川参数可以测量。
2008-12-23 hep-ph
The Mass of the Heavy Axion $η_6$
如果电弱动力学对称性破缺是由于色六重夸克的手征凝聚，那么与“行走的彩色”类似的动力学将使凝聚比电弱手征尺度增强几个数量级。这种增强补偿了电弱标度色瞬子相互作用的指数抑制。结果，$η_6$轴子可以自然地获得电弱标度质量。
1993-07-16 hep-ph
Axion Dark Matter, Proton Decay and Unification
我们讨论了在大统一理论中预言QCD轴子质量的可能性。我们研究了DFSZ机制在可重正化SU（5）理论背景下的实现。在最简单的理论中，轴子质量可以在$m_a = (2-16)$ neV的范围内以良好的精度预测，并且轴子质量和质子衰变率的预测之间有很强的相关性。在这种情况下，我们预测的质子衰变通道与反中微子，$τ(p\to K^+ \barν) \lesssim 4 \times 10^{37} \text{ yr}$和$τ(p \to π^+ \barν) \lesssim 2 \times 10^{36}\text{ yr}$的上限。这个理论可以被认为是具有DFSZ机制的最小现实大统一理论，并且可以通过质子衰变和轴子实验得到充分的检验。
2019-12-21 hep-ex hep-ph
Accidental Peccei-Quinn Symmetry From Gauged U(1) and a High Quality Axion
本文构建模型解决量子引力效应引发的轴子质量问题，通过补充规范无反常轴矢U(1)_a对称性得到意外PQ对称性，提出两类模型产生高质量轴子，混合模型耦合独特且无畴壁宇宙学问题。
2025-02-18 hep-ph
Axion Predictions in $SO(10)\times U(1)_{\rm PQ}$ Models
非超对称大统一$SO(10)\times U(1)_{\rm PQ}$模型拥有解决粒子物理学和宇宙学几个基本问题的所有要素-中微子质量和混合，重子生成，未观察到强CP破坏，暗物质，膨胀-一举解决。轴子--由$U(1)_{\rm PQ}$ Peccei-Quinn对称性自发破缺而产生的伪南武-戈德斯通玻色子--是这个系统中最主要的暗物质候选者。我们确定的轴子质量和低能耦合的轴子的标准模型粒子，在相关的规范对称性破缺尺度。通过规范耦合统一，我们计算出了对后者的约束。我们讨论了宇宙学和现象学的影响。
2018-05-07 hep-ph
Supersizing axions with small size instantons
我们构建了一个新的框架来计算小尺寸瞬子（SSI）引起的轴子质量的增强和伴随的轴子-介子混合效应，这起源于具有扩展的颜色规范对称性的模型。该框架是基于一个明确的评估的't Hooft行列式运营商划分为瞬子振幅，提供了一个更精确的测定的轴子双光子耦合比以前的结果。使用在参考文献arXiv：1805.06465中首次提出的显式模型，我们证明了解决强CP问题的轴子可以具有电弱尺度质量和更高的质量，由SSI效应驱动。这种对撞机轴子是大型强子对撞机共振搜索的主要目标，并为激发扩展的颜色对称性提供了独特的锚。
2022-10-13 hep-ph
The topological susceptibility from grand canonical simulations in the interacting instanton liquid model: zero temperature calibrations and numerical framework
这是第一个在一系列的文件，最终旨在改善目前的估计的轴子质量的拓扑非微扰QCD动力学建模。轴子耦合到瞬子，它们的质量由拓扑磁化率决定，我们用相互作用瞬子液体模型（IILM）估计了拓扑磁化率的温度依赖性。由于精确的有限温度瞬子计算有问题，不考虑拓扑电荷的波动，我们开发了一个改进的巨正则版本的IILM研究夸克-胶子等离子体的拓扑涨落。在这第一篇论文中，我们将校准模型对拓扑磁化率在零温度下，在物理夸克质量的手征制度。
2010-01-14 hep-lat hep-ph
A Composite Higgs with a Heavy Composite Axion
我们认为强动力学与复合希格斯模型，同时产生动力学轴子，解决了强CP问题。强动力学来自于一个新的$Sp$或$SU(4)$超色规范群，其中包含限制在高尺度的QCD色超费米子。超色整体对称性由标准模型电弱规范群和扩大的色群$SU(N+3) \times SU(N)'$弱规范。当超费米子凝聚形成时，它们不仅导致$SU(5)/SO(5)$复合Higgs模型，而且自发地将扩大的色群破缺为$SU(3)_c \times SU(N)_D$。在较低的能量下，$SU(N)_D$群受到限制，产生两个动力学轴子，消除了所有的CP破坏。此外，来自$SU(N)'$组的小瞬子可以增强轴子质量，从而产生TeV尺度的轴子质量，可以在对撞机实验中检测到。我们的模型提供了一种方法来统一的复合希格斯粒子与动力学轴子，而不引入新的基本标量场，同时也扩展了解决强CP问题的轴子质量的范围。
2020-12-22 hep-ph
Supersymmetric Grand Unification with Light Color-Triplet
我们构造了一个超对称SU（6）统一的自然模型，在这个模型中，对称性破缺，直到标准模型规范群，导致了具有有趣性质的伪Nambu-Goldstone超场的数目.也就是说，除了负责电弱相变的Higgs二重态-反二重态对之外，Nambu-Goldstone扇区由SU（5）的反表示和基本表示的多重态组成。虽然在超对称极限下它们是严格无质量的，但由于超对称极限破缺，它们获得了弱标度质量。理论上，这个光区的色三重态成分可以介导快得令人无法接受的质子衰变;然而，由于汤川耦合对轻夸克和轻子的自然$\text{TeV}/M_{\text{GUT}}$抑制，它们的存在与质子寿命的实验界限是一致的。这种抑制更令人感兴趣，因为它导致上述有色粒子中最轻的粒子的寿命从1秒到1天，足够长以使其在检测器中表现稳定。此外，我们认为，没有微调或矛盾的观察，颜色三重态伪南武-戈德斯通的住宿，意味着SU（6）统一。
2011-12-22 hep-ph
An Extra-Dimensional Axion in a 5D Warped Orbifold GUT
William I. Fine Theoretical Physics Institute, School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院威廉·I·芬理论物理研究所）；School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）
该研究探讨了五维弯曲轨道GUT中轴子衰变常数的可行范围，发现其在普朗克尺度附近可保持扰动性，从而自然容纳高质量QCD轴子。
2025-12-17 hep-ph hep-th
Einstein-Yang-Mills-aether theory with nonlinear axion field: Decay of color aether and the axionic dark matter production
我们建立了SU（N）对称理论的一个非线性版本，它自洽地描述了引力场、规范场、矢量场和赝标场之间的相互作用。在这个理论的背景下，SU（N）对称多重态的矢量场与色以太相关联，在早期宇宙中，色以太的衰变产生了正则动态以太和轴子暗物质。SU（N）对称的杨-米尔斯场与色以太相关联，形成了源，它将衰减的色以太的能量转移到轴子场。该模型的非线性修改明确使用离散对称性的要求，规定的轴子场，是基于非线性物理摆的类比。我们表明，在这个非线性正则模型的框架下，轴子场可以增长到一个任意大的值，从而解释了宇宙中丰富的轴子暗物质。
2022-07-09 gr-qc hep-ph hep-th
Comment On ``Grand Unification and Supersymmetric Threshold"
Barbieri和Hall认为，在大统一尺度上的阈值效应消除了在超对称尺度上的预测。利用平凡性的论证，我们给出了超重粒子的上限，而质子稳定性给出了希格斯玻色子三重态质量的下限。我们发现$Σ$超多重态上没有有用的下界，但是如果强耦合常数和最近的实验表明的一样大，那么在最小SUSY SU（5）模型中的统一要求$Sigma$质量是$\sim 10^{-7}M_V$，并且颜色八重态和弱三重态的质量分裂因子为$\sim$ 100。
1992-08-31 hep-ph
Ma-xion: Majoron as QCD axion in a radiative seesaw model
用经济的方法解释了中微子质量的微小性、强CP问题和暗物质的存在。中微子质量是由有色版本的辐射跷跷板机制通过使用颜色伴随介质产生的。伴随费米子携带轻子数U（1）_L，其自发破缺诱导出Majorana质量项，产生一个兼作QCD（quantum chromodynamics）轴子的Majoron，从而解决了强CP问题. U（1）L的破缺同时建立了中微子质量的跷跷板标度和Peccei-Quinn破缺标度。这个轴子是暗物质的一个很好的候选者。
2017-10-27 hep-ph
A grand unified model with $M_G\sim M_{string}$ and $M_I\sim 10^{12}$ GeV
我们提出了一个基于规范群SU（2）_L \times SU（2）_R \times SU（4）_C的模型，它的规范耦合在弦统一尺度附近是统一的。这个模型在中间尺度上突破了MSSM，这有助于产生质量范围内的中微子，可以作为热暗物质，也可以通过无害的不可见轴子解决强CP问题。
1996-11-09 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
Grand Unification and Proton Stability Near the Peccei-Quinn Scale
我们表明，在一个$SU(2)\otimes U(1)$模型与DSF一样看不见的轴子它是可能的，以获得（i）的收敛的三个规范耦合常数在一个能量标度附近的Peccei-Quinn标度;（ii）正确的值为$\sin^2\hatθ_W(M_Z)$ ;（iii）质子的稳定的循环$Z_{13}\otimes Z_3$对称性，也稳定的轴子作为一个解决方案的强CP问题。在三个耦合常数的收敛性和对$Z$峰处弱混合角的预测方面，该模型与用$μ_{\rm SUSY}=M_Z$建立的最小超对称标准模型一样好。我们还考虑了具有六个和七个希格斯二重态的标准模型。主要的计算是在1-loop近似下完成的，但我们简要地考虑了2-loop的贡献。
2004-07-06 hep-ph hep-th
Variations on the SU(5) axion
本文系统地研究了SU（5）大统一理论中轴子态和跷跷板机制的同时嵌入，包括极小嵌入和翻转嵌入。结果表明，只要B-L作为整体对称是活跃的，费米子的PQ电荷是不明确的。跷跷板机制的各种实现，然后发现不同的方式，这种模糊性是解决。但是，由于这种模糊性是非物理的，因此所有这些模型都被预测为是等效的，在这个意义上，轴子现象在低能尺度上是相同的。
2020-10-26 hep-ph hep-th
Grand Unification in the SO(10) Model
将耦合强度外推到非常高的能量，我们发现它们并不像大统一最简单的规范理论SU（5）理论所期望的那样收敛到一个单一的耦合常数。我们发现，只要引入两个新的中间能级，即含有色群的SU（4）群和右同位旋规范群自发破缺的能级，耦合常数就收敛.
2006-04-29 hep-ph
TeV Window to Grand Unification: Higgs's Light Color Triplet Partner
本文提出希格斯色三重态伙伴粒子（$T$ 粒子）可作为大统一理论的低能探针，通过其与质子衰变、中子振荡及对撞机信号的关联，提供多重实验验证窗口。
2024-11-21 hep-ex hep-ph
A Visible QCD Axion from an Enlarged Color Group
我们考虑了一个扩大的QCD色群SU（3+ $N^\prime$）自发破缺为SU（3）$_c\times$ SU（$N^\prime$）的可能性，其中额外的类矢量夸克在基本表象中发生了变换.当重夸克在PQ破缺标度下积分时，它们产生一个轴子耦合，同时解决了两个规范群的强CP问题。然而，轴子质量现在从SU（$N^\prime$）限制尺度接收新的非微扰贡献，其可以显著大于QCD尺度。这可以将轴子质量增加到电弱标度或以上。这个可见的轴子然后可以衰变成胶子和光子，从而在LHC的运行II中产生可观察到的信号。特别地，如果质量与750 GeV双光子共振一致，则新的限制尺度是$\sim$ TeV，PQ破坏尺度是$\sim$ 10 TeV。这预示着矢量夸克和PQ标量共振在多TeV的范围内，与暗物质是SU（$N^\prime$）重子的可能性。
2016-06-11 hep-ph hep-th
A non Supersymmetric SO(10) Grand Unified Model for All the Physics below $M_{GUT}$
我们提出了一个可重整化的非超对称大统一SO（10）模型，它以大的微调为代价，与统一标度以下的所有令人信服的唯象要求兼容，从而实现了SM的最小扩展，统一在SO（10）中，并描述了$M_{GUT}$以下的所有已知物理。这些要求包括耦合统一在一个足够大的规模，以兼容的质子衰变的界限;汤川部门与所有的夸克和轻子的质量和混合的数据，并与leptogenesis作为起源的重子不对称的宇宙;轴子所产生的希格斯部门的模型，适合于解决强CP问题，并考虑到观察到的数量的暗物质。上述限制所施加的数据是非常严格的，并挑选出一个特定的断裂链与Pati-Salam组在中间规模$M_I\sim10^{11}$ GeV。
2013-07-09 hep-ph
The QCD Axion and Unification
QCD轴子是宇宙中最有吸引力的暗物质候选者之一。在这篇文章中，我们讨论了在一个简单的可重正化的大统一理论的背景下预测轴子质量的可能性，其中Peccei-Quinn标度由统一标度决定。在这个框架中，轴子质量被预测为在范围$m_a \simeq (3 - 13) \times 10^{-9} \ \rm{eV}$。我们研究了轴子现象学，发现ABRACADABRA和CASPEr-Electric实验将能够充分探测这个质量窗口。
2019-11-04 hep-ex hep-ph hep-th
Heavy Axion from a Confining Mirror GUT
Sorbonne Université（索邦大学）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Cornell University（康奈尔大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
提出利用镜像对称和大统一理论解决强CP问题的新框架，通过禁闭产生可计算的重轴子质量，避免精细调节，并允许未来实验可测的电偶极矩。
2026-05-27 hep-ph hep-th
Nucleon Decay in the Minimal Supersymmetric $SU(5)$ Grand Unification
本文对超对称$SU(5)$大统一模型中的核子衰变进行了详细的分析。我们发现，统一的三个规范耦合常数的要求，导致一个约束的质量$M_{H_C}$的颜色三重态希格斯多重态为$2 \times 10^{13}~\GeV \leq M_{H_C} \leq 2 \times 10^{17}~\GeV$，同时考虑弱和大统一尺度阈值效应。与以前的分析结果相反，如果采用较大的$M_{H_C}$（$\ge2\times 10^{16}~\GeV$），即使不考虑不同代矩阵元之间的相互抵消，目前的核子衰变实验极限也与轻于1~TeV的超对称粒子相一致.我们还表明，Yukawa耦合常数的颜色三重态希格斯多重态并不一定爆破低于引力标度（$2.4\times10^{18}~\GeV$），即使与最大可能值的$M_{H_C}$。我们指出，无标度模型仍然是可行的，但它是强约束。
1992-08-04 hep-ph
Anomalous leptonic U(1) symmetry: Syndetic origin of the QCD axion, weak-scale dark matter, and radiative neutrino mass
将夸克和轻子的标准模型中著名的轻子U（1）对称性推广到包括一些新的费米子和标量。由此产生的理论有一个不可见的QCD轴子（从而解决了强CP问题），一个弱尺度暗物质的候选者，以及辐射中微子质量。一个可能的关键联系是颜色三重标量，它可能在大型强子对撞机上产生和检测。
2017-06-26 hep-ph
Emergent axion and Higgs boson from strong dynamics
Max-Planck-Institut für Kernphysik（马克斯·普朗克核物理研究所）；Institute for Theoretical Physics, Karlsruhe Institute of Technology（卡尔斯鲁厄理工学院理论物理研究所）
该研究通过统一模型解决等级问题和强CP问题，利用强动力学产生可行的轴子，其参数空间支持GeV范围内的轴子存在。
2026-03-03 hep-ph
A Grand Unified Parity Solution to Strong CP Problem
一个超越标准模型的理论，尊重宇称对称性在短距离被称为提供一个解决方案的强CP问题，而不需要一个轴子，同时保持CKM相位不受约束。本文提出了一个超对称SO（10）大统一嵌入的想法与汤川耦合产生的{ \bf 10}，${\bf \overline{126}}$和{ \bf 120}希格斯场。这个模型被认为提供了夸克和轻子的质量和混合的统一描述。当CP对称性被加到这个模型上时，SO（10）的离散规范子群C与它结合，产生有效的宇称对称性，导致厄米夸克质量矩阵。强加一个额外的离散对称性，$G$，我们表明，有没有其他树级源的$θ$的模型; $G$也保证了一个和两个循环的贡献$θ$消失。然后，我们表明，领先的三个回路的影响和影响下的$G$不变的高维运营商引起$θ$附近的电流实验界，使模型可测试的中子电偶极矩电流搜索。
2019-03-18 hep-ph
High-quality grand unified theories with three generations
我们将么正群扩展到${\rm SU}(5)$和${\rm SU}(6)$之外，以寻找可能的大统一理论，这些理论无需简单重复即可产生三代标准模型费米子。通过要求在短距离上的渐近自由理论，我们发现${\rm SU}(7)$、${\rm SU}(8)$和${\rm SU}(9)$的规范群以及它们的无反常不可约表示是这样的候选者。另外两个规范群${\rm SU}(10)$和${\rm SU}(11)$也可以得到没有渐近自由的分代结构。我们还发现，这些模型可以解决Peccei-Quinn（PQ）质量问题，这是内在的轴子模型，从对称性要求确定的领先PQ破缺运营商。
2022-02-02 hep-ph hep-th
Vacuum Structure and the Axion Walls in Gluodynamics and QCD with Light Quarks
大N胶子动力学被证明有一组亚稳真空，胶子畴壁插在它们之间。这些壁可以将真正的真空与一个激发的真空或两个激发的真空分开，这两个真空在有限的N（这里N是颜色的数量）时不稳定。人们可以尝试通过打开轴子场来稳定它们。我们研究了轻夸克和轴子对畴壁结构的影响。在纯胶子动力学（有轴子场）中，轴子壁获得一个非常坚硬的胶子核。因此，我们处理的壁“三明治”，这是稳定的有限N。在最小轴子的情况下，壁“三明治”实际上是“2 π”壁，即，相应的场组态插入在相同的强子真空之间。同样的性质在QCD中也成立，有三个轻夸克和非常多的颜色。然而，在现实的情况下，三色QCD相对应的轴子场的轮廓在轴子壁屏蔽的动力学相位与η素数，使胶子组件的墙壁是不兴奋。我们提出了一个玩具拉格朗日模型，这些属性，并允许一个域壁得到精确的解决方案。
2000-07-28 hep-ph hep-th
Axion Protection from Flavor
QCD轴子不能解决强CP问题，除非所有显式PQ违反，普朗克抑制，维数n<10的算子被禁止或具有指数小的系数。我们表明，所有的理论与QCD轴子包含一个不可约的源显式PQ违反这是成比例的汤川相互作用矩阵的色费米子的行列式。一般来说，这种贡献是低算子维数的，会大大破坏轴子势的稳定性，所以它的抑制是解决强CP问题的必要条件。我们提出了一种机制，借助与生成分层夸克质量和SM混合的完全相同的味对称性，PQ对称性在n=12之前保持精确。这种“轴子味道保护”在采用辐射费米子质量产生和大统一的理论中直接实现。这种结构的一个普遍特征是，重夸克汤川耦合产生的PQ破缺规模。
2010-03-04 hep-ph hep-th
Most attractive channel for self-breaking of grand unification group symmetry
研究了5维SU（5）大统一理论中5 ~* 和10 ~* 费米子以及24规范玻色子在体中传播的最吸引通道。如果存在手征为零模的体费米子，它们可以形成5、24、50和75个标量束缚态。我们发现，包含一个简单的无异常集零模式产生标量束缚态，其结合强度是最大的24和第二大的5。这对应于SU（5）通过标准模型规范群对色和电磁的破坏模式。
2011-03-17 hep-ph
Minimal Models for Axion and Neutrino
解决强CP问题的PQ机制和解释中微子质量小的跷跷板机制可能是相关的，PQ对称性破缺标度和跷跷板标度来自一个共同的起源。根据PQ对称性和跷跷板机制是如何实现的，人们对颜色和电磁异常有不同的预测，这些预测可以在未来的轴子暗物质搜索实验中进行测试。受此启发，我们构建了各种PQ跷跷板模型，这些模型是从（非）超对称标准模型中最小限度地扩展出来的，从而与标准KSVZ和DFSZ模型相比，在轴子-光子-光子耦合方面建立了不同的基准点。
2015-12-02 hep-ph
Accidental SO(10) axion from gauged flavour
在对SU（3）$_{f}$味群进行度量时，在一类SO（10）统一理论中自动产生了一个偶然的U（1）Peccei-Quinn（PQ）对称性. PQ对称性由$\text{SO(10)} \times \text{SU(3)}_f$的$\mathbb{Z}_4 \times \mathbb{Z}_3$中心保护，直到规范维数为6的有效算子。然而，高尺度贡献的轴子潜在的PQ质量问题只出现在$d=9$。在暴胀前PQ破缺的情况下，轴子质量窗口被预测为$m_a \in [7 \times 10^{-8}, 10^{-3}]$ eV，其中下端由跷跷板尺度和上端由等曲率波动界定。对于$m_a \gtrsim 0.02$ eV，得到了不受PQ质量问题影响的高质量轴子.最后，我们提供了一个一般的角度在大统一理论的PQ质量问题。
2020-11-16 hep-ph hep-th
Top-philic Dark Matter in a Hybrid KSVZ axion framework
本研究在混合KSVZ轴子框架中提出双组分暗物质模型，强调矢量样夸克通过共湮灭和直接探测通道扩大标量暗物质参数空间，并在LHC上利用喷注子结构和多变量分析，以139 fb^-1数据排除大量参数区域。
2022-11-29 hep-ph
Strong CP-Problem in Superstring Theory
本文将Ib ${\rm\acute{a}\tilde{n}}$ ez和L ${\rm\ddot{u}}$ st最近提出的四维超弦理论中强CP问题的解应用到Calabi-Yau型模型中，研究了它的唯象性质.在Calabi-Yau型模型中，轴子与中性规范流的解耦以及质子稳定性与轴子上的宇宙学束缚之间的相容性似乎是唯象上的难题。从质子稳定性的角度来看，DFSZ型不可见轴子机制在没有重额外色场的情况下工作，可能比KSVZ型轴子机制更有前途。
1992-05-20 hep-ph
SO(10) Grand Unification with Minimal Dark Matter and Color Octet Scalars
最小暗物质（MDM）方案是一个非常简单的物理框架，超越了标准模型（SM），以补充SM与DM候选人。在本文中，我们考虑了SO（10）大统一理论的紫外完成方案，这是一个很好的动机框架，根据中微子振荡的数据。考虑到各种唯象约束，如成功的SM规范耦合统一，质子稳定性，直接/间接DM检测约束以及绝对电弱真空稳定性，我们首先挑出的MDM方案在低能量下的最小粒子含量。除了SM粒子的内容，我们的MDM方案包括一个SU（2）$_L$五重标量DM与9.4 TeV的质量和三个退化的颜色八重标量与2 TeV的。然后，我们找到了一种将最小粒子含量嵌入SO（10）表示的方法，其中SO（10）对称性破缺后的剩余$Z_2$对称性确保了DM粒子的稳定性。在大型强子对撞机上产生的色八隅标量的截面比目前的实验界低几个数量级。
2021-12-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Axion properties in GUTs
我们总结了最近的研究，现实的非超对称大统一理论（GUTs）扩展与全球$U(1)_{\rm PQ}$对称性，以适应强CP问题的轴子解决方案。除了解决CP问题和统一SM的规范结构外，这些模型还可以产生真实的光谱和混合，包括中微子质量，并允许一致的宇宙学历史来解释暴胀，暗物质和重子生成。在我们对$SO(10)$和$SU(5)$理论的研究中，我们根据相关的阈值尺度确定了轴子的质量和耦合，并评估了前者如何受到规范耦合统一、质子衰变搜索和对撞机边界要求的约束。轴子的质量对于大统一体尺度的轴子来说是相当有限的，特别是在$SU(5)$的情况下，并且可以通过即将到来的暗物质实验来探测，例如ABRACADABRA和CASPEr-Electric。
2018-11-28 hep-ex hep-ph
The $θ$-angle and axion physics of two-color QCD at fixed baryon charge. Part I
我们分析了非零重子荷下双色（实际上是任何$Sp(2N)$）QCD的$θ$ -角和轴子动力学对真空性质、手征对称性破缺模式以及理论谱的影响。我们表明，当将底层的$CP$违反拓扑算子添加到理论中时，真空获得了丰富的结构。我们发现新的阶段和分析他们的过渡特征的奇数和偶数的味道的动态的顺序。我们进一步确定的临界化学势的函数的$θ$角分离正常的超流相的理论。我们的研究结果将指导数值模拟和新的测试模型的动力学。这些结果也有望更好地为该模型的现象学应用提供信息，从复合希格斯粒子物理到具有数量变化相互作用的强相互作用大质量暗物质模型。在同伴工作\cite{PartII}，我们重新调整和升级的方法，以确定的影响的$θ$角和轴子物理非微扰近共形动力学的固定重子电荷扇区。
2022-08-19 hep-lat hep-ph hep-th
Factoring the Strong CP Problem
我们提出了一种新的机制来解决强CP问题，使用$N\geq2$轴子，每个动态放松部分的$\barθ$参数。在高能量$M\ggΛ_{QCD}$下，$SU(3)_{c}$群成为$SU(3)^{N}$规范群的对角子群，并且每个单独的$SU(3)$因子中的非微扰效应为相应的轴子产生一个势。真空是自然排列的，以确保低能量下的$\barθ=0$，这些轴子的质量可以比标准QCD轴子大得多。这种机制避免了引入离散的$Z_2$对称性和与之相关的SM费米子的“镜像”副本，也避免了引入和稳定新的浅色态来修改在其他重轴子模型中发现的QCD规范耦合的运行。这加强了类轴子粒子在$(m_a, f_a)$平面中标准QCD轴子曲线之外的点上解决强CP问题的动机。
2017-10-11 hep-ph
Small Instantons and the Post-Inflationary QCD Axion in a Special Product GUT
提出一种基于特殊乘积GUT的新框架，通过小瞬子效应解决暴胀后PQ对称性破缺导致的畴壁问题，并给出不同于普通模型的暗物质轴子窗口预测。
2025-04-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Axion Quality from Superconformal Dynamics
我们讨论了一种可能性，即超共形动力学诱导出现一个全球性的$U(1)_{\rm PQ}$对称解决强CP问题，通过轴子。自发破缺$U(1)_{\rm PQ}$对称性的场耦合到在普通色$SU(3)_C$和新的$SU(N)$规范群下带电的新夸克。该理论流入IR不动点，其中$U(1)_{\rm PQ}$破缺场保持大的反常维数，导致抑制违反$U(1)_{\rm PQ}$的高维算子。$U(1)_{\rm PQ}$的自发破缺使新夸克具有质量。$U(1)_{\rm PQ}$对称性在$SU(3)_C$下是反常的，但在$SU(N)$下不是，因此轴子只与颜色$SU(3)_C$耦合，并产生通常的轴子势。我们还评述了一种新的超对称QCD中$U(1)_{\rm PQ}$破缺场被实现为介子超场的模型。
2021-05-29 hep-ph hep-th
