《最小超對稱擴充模型暗物質和黑格斯粒子電弱唯象研究》是依託北京工業大學，由王雯宇擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：最小超對稱擴充模型暗物質和黑格斯粒子電弱唯象研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王雯宇
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
青年項目主要利用最新的暗物質實驗探測結果，研究了最小超對稱模型及其擴充模型暗物質粒子的具體屬性。我們對比了各個模型唯象上的異同，探尋了暗物質和黑格斯粒子探測之間的關係。項目取得了很大的進展，得到的結果對暗物質直接、間接探測、黑格斯粒子尋找有指導意義。研究結果表明擴充模型是解決最小超對稱模型存在問題的有效途徑。2012年黑格斯粒子探測和暗物質間接探測取得了重大進展，實驗結果也給超對稱模型帶來了新的挑戰。申請人後續項目將利用最小超對稱擴充模型來探尋解決最新實驗結果帶來的新問題。具體計畫包括 1. 研究最一般單態擴充模型黑格斯質量的修正，理解各種擴充模型唯象的關係；2. 全面研究翻轉SU(5)超對稱模型電弱唯象； 3. 研究LHC作為暗物質粒子工廠的可能性，研究暗物質核子深度非彈性散射理論。後續項目是青年項目的發展，申請人需重新制定黑格斯粒子質量重整化方案，獨立撰寫蒙特卡洛模擬程式。
結題摘要
青年基金項目中研究團隊發現了超對稱擴充模型在對撞機以及暗物質物理中存在很多問題，需要做進一步的研究。在後續的面上項目中，項目團隊根據希格斯以及暗物質探測的最新進展，較為全面地研究了超對稱擴充模型在最新實驗結果限制下的參數空間，對撞機物理以及超對稱破缺機制等唯象以及理論問題。得到的結果主要總結為以下四點：第一、為了解決冷暗物質模型做宇宙小尺度模擬的困難，暗物質在低能需要很強的自相互作用。項目將狄拉克型暗物質自相互作用推廣為馬約拉納型暗物質粒子，並研究了超對稱單態擴充模型實現自相互作用的可能性，發現最流行的Z3對稱性次最小超對稱模型難以實現自相互作用。在最一般的超對稱單態擴充模型中實現了自相互作用。加入右手中微子可以避開宇宙原初核合成限制。我們對模型參數空間進行高效的掃描，研究了自相互作用限制下，希格斯粒子的奇異衰變模式，討論了未來對撞機CEPC上的標準模型希格斯粒子衰變過程。第二、詳細研究了能標分離超對稱的兩圈貝塔函式，計算了兩圈跑動實現規範耦合大統一的參數範圍，加上電弱能標對撞機物理以及暗物質探測的限制，研究了能標分離超對稱破缺能標具體屬性。從大統一的角度構建了能標分離超對稱模型、引力中介和反常中介破缺超對稱模型，得到的模型在現有LHC實驗結果的限制下可以解釋電弱標度繆子的反常磁矩問題。第三、研究了矢量型超對稱模型中的希格斯粒子的質量修正，同時討論了此類模型中在對撞機和暗物質探測結果限制的參數空間。在翻轉SU（5）超對稱模型中，矢量型夥伴之間質量的劈裂可以造成部分退偶效應，這個效應會使得模型的電弱唯象與通常手征型模型有很大不同。第四、較為全面的研究了B介子雙輕衰變標準模型計算，發現通常被忽略掉的費曼圖形的貢獻是不小的。研究了存在矢量型粒子二重態模型中的CKM矩陣參數空間的掃描方法，並指出CKM矩陣偏離效應的影響。另外我們還研究了最小超對稱標準模型輕暗物質粒子的屬性，以及用暗物質模型解釋悟空衛星暗物質探測結果。綜上，在國家基金的支持下，項目組取得了豐碩成果，主要發表論文20篇。項目組也組織了2015年微擾QCD會議，2016年中國物理學會秋季學術會議等會議，培養碩士研究生5名，協助培養博士2名。項目在超對稱唯象領域發展做出了貢獻。感謝國家自然科學基金委員會的資助！
