利用多重轴子实现 relaxion 及其高能标超对称的 UV 完备化

我们讨论了一种利用多重轴子实现 hierarchy problem 的 relaxion 解决方案的方案，并提出了实现该方案的 UV 完备模型。我们模型中的所有 $N$ 个轴子都具有周期性，且其衰变常数 $f$ 相似并远低于 Planck 尺度。在 $N\gg 1$ 的极限下，relaxion $\phi$ 对应于一条指数级长的多螺旋平坦方向，该方向由 $N$ 个轴子的紧致场空间中邻近轴子之间的一系列质量混合所塑造。对于 $\xi={\cal O}(1)$，平坦方向的长度由 $\Delta \phi =2\pi f_{\rm eff} \sim e^{\xi N} f$ 给出，驱动 $\phi$ 在暴胀时期演化的标量势以及依赖于 $\phi$ 的 Higgs 玻色子质量均以 ${\cal O}(f_{\rm eff})$ 的指数大周期性变化，而稳定 relaxion 的反作用势具有 ${\cal O}( f)$ 的周期性。我们方案的自然 UV 完备化可在高能标或（迷你）分裂超对称（SUSY）情景中找到，其中轴子能标由 SUSY 破缺产生为 $f\sim \sqrt{m_{\rm SUSY}M_*}$，此处软 SUSY 破缺标量质量 $m_{\rm SUSY}$ 可远高于弱能标，而基本能标 $M_*$ 可认定为 Planck 尺度或 GUT 尺度。