The $$\mathcal{O}(\alpha _t+\alpha _\lambda +\alpha _\kappa )^2$$ correction to the $$\rho $$ parameter and its effect on the W boson mass calculation in the complex NMSSM
- 1. Phenikaa University
- 2. Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
- 3. Karlsruhe Institute of Technology
Description
Abstract We present the prediction of the electroweak $$\rho $$ ρ parameter and the W boson mass in the CP-violating Next-to-Minimal Supersymmetric extension of the Standard Model (NMSSM) at the two-loop order. The $$\rho $$ ρ parameter is calculated at the full one-loop and leading and sub-leading two-loop order $${\mathcal {O}}(\alpha + \alpha _t\alpha _s + \left( \alpha _t+\alpha _\lambda +\alpha _\kappa \right) ^2)$$ O ( α + α t α s + α t + α λ + α κ 2 ) . The new $$\Delta \rho $$ Δ ρ prediction is incorporated into a prediction of $$M_W$$ M W via a full supersymmetric (SUSY) one-loop calculation of $$\Delta r$$ Δ r . Furthermore, we include all known state-of-the-art SM higher-order corrections to $$\Delta r$$ Δ r . By comparing results for $$\Delta \rho $$ Δ ρ obtained using on-shell (OS) and $$\overline{\text {DR}}$$ DR ¯ renormalization conditions in the top/stop sector, we find that the scheme uncertainty is reduced at one-loop order by 55%, at two-loop $${\mathcal {O}}(\alpha _s\alpha _t)$$ O ( α s α t ) by 22%, and at two-loop $${\mathcal {O}}(\alpha _t+\alpha _\kappa +\alpha _\lambda )^2$$ O ( α t + α κ + α λ ) 2 by 16%, respectively. The influence of the two-loop results on the $$M_W$$ M W mass prediction is found to be sub-leading. The new calculation is made public in the computer program . We perform an extensive comparison in the W -mass, Higgs boson mass and the muon anomalous magnetic moment prediction between our calculation and three other publicly available tools and find very good agreement provided that the input parameters and renormalization scales are treated in the same way. Finally, we study the impact of the CP-violating phases on the W -mass prediction which is found to be smaller than the overall size of the SUSY corrections.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الملخص نقدم التنبؤ بالمعلمة الكهربائية الضعيفة $$\ rho $$ ρ وكتلة بوزون W في الامتداد الفائق التناظر القريب من الحد الأدنى للنموذج القياسي (NMSSM) بترتيب الحلقة المزدوجة. يتم حساب المعلمة $$\ rho $$ ρ بالترتيب الكامل ذي الحلقة الواحدة والرائدة والفرعية ذات الحلقتين $${\ mathcal {O}}(\ alpha +\alpha_t\alpha _s +\ left (\ alpha _t +\alpha _\ lambda +\ alpha _\ kappa \right )^2 )$$ O ( α + α t α s + α t + α λ + α κ 2 ) . تم دمج توقع $$\Delta \rho $$ Δ ρ الجديد في توقع $$ M_W$$ M W عبر حساب حلقة واحدة فائق التناظر (SUSY) بقيمة$$\ Delta r$ Δ r . علاوة على ذلك، نقوم بتضمين جميع تصحيحات SM الحديثة المعروفة ذات الترتيب الأعلى إلى $$\ Delta r$ Δ r . من خلال مقارنة نتائج $$\ Delta \rho $$ Δ ρ التي تم الحصول عليها باستخدام on - shell (OS) و $$\ overline {\ text { DR }}$ DR ¯ ظروف إعادة التطبيع في قطاع أعلى/إيقاف، نجد أن عدم اليقين في المخطط يتم تقليله بترتيب حلقة واحدة بنسبة 55%، عند ${\ mathcal {O }}(\ alpha _s\alpha _t )$ O ( α s α t ) بنسبة 22%، وعند ${\ mathcal {O }}(\alpha _t +\alpha _\ kappa +\ alpha _\ lambda )^2 $ O ( α t + α κ + α λ ) 2 بنسبة 16%، على التوالي. تم العثور على تأثير نتائج الحلقتين على توقع كتلة $$ M_W $$ M W ليكون رائدًا فرعيًا. يتم نشر الحساب الجديد في برنامج الكمبيوتر. نجري مقارنة واسعة في كتلة W وكتلة بوزون هيغز وتنبؤ العزم المغناطيسي الشاذ للميون بين حساباتنا وثلاث أدوات أخرى متاحة للجمهور ونجد اتفاقًا جيدًا جدًا بشرط أن يتم التعامل مع معلمات الإدخال ومقاييس إعادة التطبيع بنفس الطريقة. أخيرًا، ندرس تأثير مراحل انتهاك حماية الطفل على تنبؤ كتلة W الذي وجد أنه أصغر من الحجم الإجمالي لتصحيحات SUSY.Translated Description (French)
Résumé Nous présentons la prédiction du paramètre $ $\rho $ $ ρ électrofaible et de la masse du boson W dans l'extension supersymétrique Next-to-Minimal violant le CP du modèle standard (NMSSM) à l'ordre de deux boucles. Le paramètre $$\rho $$ ρ est calculé à l'ordre complet ${\mathcal {O}}(\ alpha +\alpha_t\alpha _s +\ left(\ alpha _t+\alpha _\ lambda +\ alpha _\ kappa \right) ^2)$$ O ( α + α t α s + α t + α λ + α κ 2 ) . La nouvelle prédiction $$\Delta \rho $$ Δ ρ est incorporée dans une prédiction de $$M_W$$ M W via un calcul complet à boucle unique supersymétrique (SUSY) de $$\Delta r$$ Δ r . En outre, nous incluons toutes les corrections d'ordre supérieur SM connues à $$\Delta r$$ Δ r . En comparant les résultats pour $$\Delta \rho $$ Δ ρ obtenus en utilisant les conditions de renormalisation on-shell (OS) et $$\overline{\text { DR}}$$ DR ¯ dans le secteur top/stop, nous constatons que l'incertitude du schéma est réduite à un ordre de boucle de 55%, à deux boucles $${\mathcal {O}}(\alpha _s\alpha _t)$$ O ( α s α t ) de 22%, et à deux boucles $${\mathcal {O}}(\alpha _t+\alpha _\ kappa +\ alpha _\lambda )^2 $$ O ( α t + α κ + α λ ) 2 de 16%, respectivement. L'influence des résultats à deux boucles sur la prédiction de masse $$ M_W $ $ M W se trouve en sous-chemin. Le nouveau calcul est rendu public dans le programme informatique. Nous effectuons une comparaison approfondie de la masse W, de la masse du boson de Higgs et de la prédiction du moment magnétique anormal du muon entre notre calcul et trois autres outils accessibles au public et trouvons un très bon accord à condition que les paramètres d'entrée et les échelles de renormalisation soient traités de la même manière. Enfin, nous étudions l'impact des phases violant la CP sur la prédiction de la masse W qui s'avère plus petite que la taille globale des corrections de SUSY.Translated Description (Spanish)
Resumen Presentamos la predicción del parámetro electrodébil $ $\rho $ $ ρ y la masa del bosón W en la extensión Supersimétrica Próxima a Mínima violatoria de CP del Modelo Estándar (NMSSM) en el orden de dos bucles. El parámetro $$\rho $$ ρ se calcula en el orden completo de un bucle y en el orden principal y secundario de dos bucles $${\mathcal {O}}(\alpha +\alpha _t\ alpha _s +\ left(\alpha _t+\ alpha_\ lambda +\ alpha _\ kappa \right) ^2)$$ O ( α + α t α s + α t + α λ + α κ 2 ) . La nueva predicción $$\Delta \rho $$ Δ ρ se incorpora a una predicción de $$M_W$$ M W a través de un cálculo supersimétrico completo (SUSY) de un bucle de $$\Delta r$$ Δ r . Además, incluimos todas las correcciones de orden superior SM de última generación conocidas a $$\Delta r$$ Δ r . Al comparar los resultados de las condiciones de renormalización de $$\Delta \rho $ $ Δ ρ obtenidas usando on-shell (OS) y $$\overline{\text { DR}}$$ DR ¯ en el sector top/stop, encontramos que la incertidumbre del esquema se reduce en un orden de un bucle en un 55%, en dos bucles $${\mathcal {O}}(\alpha _s\alpha _t)$$ O ( α s α t ) en un 22%, y en dos bucles $${\mathcal {O}}(\alpha _t+\alpha _\kappa +\alpha _\lambda )^2 $$ O ( α t + α κ + α λ ) 2 en un 16%, respectivamente. La influencia de los resultados de dos bucles en la predicción de masa de $$ M_W $ $ M W es sub-líder. El nuevo cálculo se hace público en el programa de ordenador. Realizamos una comparación extensa en la masa W, la masa del bosón de Higgs y la predicción del momento magnético anómalo del muón entre nuestro cálculo y otras tres herramientas disponibles públicamente y encontramos muy buen acuerdo siempre que los parámetros de entrada y las escalas de renormalización se traten de la misma manera. Finalmente, estudiamos el impacto de las fases de violación de CP en la predicción de masa W que se encuentra que es más pequeña que el tamaño total de las correcciones de SUSY.Files
s10052-023-12236-w.pdf.pdf
Files
(852.5 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:a6069da78d5fdc36a432adc3c9e4f726
|
852.5 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصحيح $$\ mathcal{O }(\alpha _t+\alpha _\ lambda +\alpha _\ kappa )^2 $$ لمعامل $$\ rho $$$ وتأثيره على حساب كتلة بوزون W في NMSSM المركب
- Translated title (French)
- La correction $$\mathcal{O}(\alpha _t+\alpha _\lambda +\alpha _\kappa )^2 $$ au paramètre $$\rho $$ et son effet sur le calcul de la masse du boson W dans le NMSSM complexe
- Translated title (Spanish)
- La corrección $$\mathcal{O}(\alpha _t+\alpha _\lambda +\alpha _\kappa )^2 $$ al parámetro $$\rho $$ y su efecto en el cálculo de la masa del bosón W en el complejo NMSSM
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4389002737
- DOI
- 10.1140/epjc/s10052-023-12236-w
References
- https://openalex.org/W1539665852
- https://openalex.org/W1560070765
- https://openalex.org/W1590128522
- https://openalex.org/W1821774697
- https://openalex.org/W1858542512
- https://openalex.org/W1968444903
- https://openalex.org/W1972475809
- https://openalex.org/W1973998907
- https://openalex.org/W1976420344
- https://openalex.org/W1994918310
- https://openalex.org/W1996218638
- https://openalex.org/W1998589264
- https://openalex.org/W2000000424
- https://openalex.org/W2007599341
- https://openalex.org/W2008134426
- https://openalex.org/W2009094810
- https://openalex.org/W2012555773
- https://openalex.org/W2021925665
- https://openalex.org/W2023615593
- https://openalex.org/W2031106460
- https://openalex.org/W2032541097
- https://openalex.org/W2032751922
- https://openalex.org/W2036514890
- https://openalex.org/W2042902511
- https://openalex.org/W2044774430
- https://openalex.org/W2050352476
- https://openalex.org/W2052999611
- https://openalex.org/W2060171615
- https://openalex.org/W2063121619
- https://openalex.org/W2064251620
- https://openalex.org/W2066467073
- https://openalex.org/W2069392847
- https://openalex.org/W2070957067
- https://openalex.org/W2072459902
- https://openalex.org/W2079071558
- https://openalex.org/W2081098694
- https://openalex.org/W2094027290
- https://openalex.org/W2110032817
- https://openalex.org/W2113808159
- https://openalex.org/W2116566737
- https://openalex.org/W2116937557
- https://openalex.org/W2127669635
- https://openalex.org/W2137515269
- https://openalex.org/W2145365452
- https://openalex.org/W2147417514
- https://openalex.org/W2148292621
- https://openalex.org/W2148479941
- https://openalex.org/W2160230876
- https://openalex.org/W2166343935
- https://openalex.org/W2167727518
- https://openalex.org/W2181724381
- https://openalex.org/W2184667412
- https://openalex.org/W2214910718
- https://openalex.org/W2518156193
- https://openalex.org/W2598798610
- https://openalex.org/W2614392743
- https://openalex.org/W2621350342
- https://openalex.org/W2762510536
- https://openalex.org/W2963351199
- https://openalex.org/W2970218458
- https://openalex.org/W2996707285
- https://openalex.org/W3092930338
- https://openalex.org/W3098569141
- https://openalex.org/W3100645792
- https://openalex.org/W3101010055
- https://openalex.org/W3101923144
- https://openalex.org/W3102818810
- https://openalex.org/W3103245679
- https://openalex.org/W3103996897
- https://openalex.org/W3104953676
- https://openalex.org/W3105119795
- https://openalex.org/W3105554752
- https://openalex.org/W3106519223
- https://openalex.org/W3118041854
- https://openalex.org/W3121141612
- https://openalex.org/W3127822797
- https://openalex.org/W3154854246
- https://openalex.org/W3165109406
- https://openalex.org/W3195282877
- https://openalex.org/W3197876379
- https://openalex.org/W3201783654
- https://openalex.org/W3209934803
- https://openalex.org/W3217684292
- https://openalex.org/W4221152075
- https://openalex.org/W4223595573
- https://openalex.org/W4223622803
- https://openalex.org/W4235490860
- https://openalex.org/W4293583349
- https://openalex.org/W4297726182
- https://openalex.org/W4300167267
- https://openalex.org/W4308270328
- https://openalex.org/W4309758012
- https://openalex.org/W4312219349
- https://openalex.org/W4319227409
- https://openalex.org/W4319940558
- https://openalex.org/W4379933042