希格斯-费米子系统的蒙特卡罗模拟

为了理解标准模型的希格斯-费米子扇区，我们使用混合蒙特卡罗算法研究了与交错费米子耦合的单分量$Z_2$对称和四分量O(4)对称标量模型。我们绘制了相图，并表明$Z_2$模型在破缺相的所有点都具有树级微扰行为。另一方面，O(4)模型被证明具有两种特征不同的行为：一种是在大汤川耦合下，费米子在连续极限中变得无限重并退耦；另一种是在小汤川耦合下，费米子保持轻。对于非常小的汤川耦合，费米子表现出预期的树级微扰行为，而对于较大的值，费米子的影响变得显著。在估计了小汤川耦合下的有限尺寸效应后，我们在$\kappa=0.0$和$y=0.85-0.95$点对标量质量和波函数重整化常数进行了相对精确的测量。尽管这不是汤川耦合的最大可能值，但我们能够证明，通过在模型中包含费米子，希格斯质量界限将显著上移，从约600 GeV移至约900 GeV。同样，我们表明可以对费米子质量设置界限，约为200 GeV。裸汤川耦合的最大值在相当大的负$\kappa$处获得。由于更新过程中所需的费米子矩阵求逆收敛速度差，该区域无法进行研究。