利用电子磁矩的精确测量探测新物理

电子的反常磁矩在实验上以 $2.8\times 10^{-13}$ 的精度被确定，且未来其不确定度可能降低一个数量级。虽然当前数据与标准模型高度吻合，但未来 $\Delta a_e= a_e^{\text{exp}}- a_e^{\text{theory}}$ 误差可能出现的改进，近期引起了人们对将电子反常磁矩作为标准模型之外新物理探针的兴趣。在这项工作中，我们在带有矢量多重态的最小超对称标准模型扩展中对这类物理进行了分析。在扩展模型中，对电子反常磁矩的电弱贡献包括除了W和Z的交换之外的圈图，涉及伴随中微子、标量中微子和镜像标量中微子的交换，以及中性微子、标量轻子和镜像标量轻子的交换。分析表明，在MSSM扩展内，可以得到比由 $m_e^2/m_\mu^2$ 缩放缪子反常磁矩超出标准模型预测的偏差（即由Brookhaven实验给出的 $\Delta a_\mu = 3 \times 10^{-9}$）所预期的对电子磁矩大得多的贡献。还研究了扩展MSSM模型中CP破坏相位对 $a_e$ 的超对称电弱贡献修正的影响。分析指出，在 $\Delta a_e= a_e^{\text{exp}} - a_e^{\text{theory}}$ 误差适度改进的情况下，有可能探测到新物理效应。