自然性、$b \to s \gamma$ 与 SUSY 重希格斯玻色子

我们探讨了超对称理论中重希格斯玻色子 $H^0$、$H^\pm$ 和 $A^0$ 质量的自然性约束。我们表明，在任何能在树图阶容纳 125 GeV 希格斯玻色子的 MSSM 扩展中，都可以从自然性考量推导出 SUSY 希格斯质量的上限。正如 MSSM 中众所周知的那样，这些界限在大 $\tan\beta$ 时会变弱。然而，我们表明，结合 $b \to s \gamma$ 的测量值与自然性论证，可以得出 $\tan\beta$ 的上限，从而加强了 TeV 能标附近重希格斯态的自然性依据。精确的界限在一定程度上取决于 SUSY 媒介能标：若允许 stop 扇区有 10 倍的精细调节，测得的 $b \to s \gamma$ 速率意味着从 10 TeV 跑动下来时 $\tan\beta < 30$，而对于 100 TeV 或更高的媒介能标则 $\tan\beta < 4$，这使得 $m_A$ 处于自然电弱对称性破缺 (EWSB) 的 TeV 能标附近。由于对撞机上重希格斯玻色子的信号比标准超伴子信号更不易被“隐藏”，因此有强烈的动机将重希格斯搜索作为 LHC 寻找自然性的关键部分。在附录中，我们评论了戈德斯通玻色子等效定理如何将 $H \to hh$ 和 $H \to ZZ$ 信号的速率联系起来。