超神冈探测器上可探测的SUSY SO(10) GUT中的六维质子衰变

在最小SUSY SU(5) GUT中,具有$O(1)$ TeV的SUSY粒子以及GUT破缺Higgs场的$O(1)$或更小自耦合时,六维质子衰变的宽度被压低到超神冈(Hyper-Kamiokande)的探测范围以下。本文指出,采用仅由${\bf 45}_{\rm H}+{\bf 16}_{\rm H}+{\bf \overline{16}}_{\rm H}$ GUT破缺Higgs场构成的SUSY SO(10) GUT会导致增强的六维质子衰变宽度,可在超神冈上被探测到。增强的原因在于${\bf 45}_{\rm H}$的SU(5)破缺VEV由Planck压低项$W\propto ({\bf 45}_{\rm H}^2)^2/M_*+{\bf 45}_{\rm H}^4/M_*$产生,因此显著大于其他守恒SU(5)的VEV。结果,$({\bf 3},{\bf 2},1/6)$ GUT规范玻色子质量比$({\bf 3},{\bf 2},-5/6)$ GUT规范玻色子质量约小$1/5$,并能诱导快速的六维质子衰变。通过对GUT规范玻色子和GUT破缺Higgs场物理分量的阈值修正进行数值分析,我们确认六维质子衰变可落在超神冈的探测范围内。