非超対称なストリング理論によるトップダウンアプローチ

LHC実験の結果によって、当初期待されていたような低エネルギー超対称性が存在しない可能性が高いことが示唆された。本研究では、超対称性はストリングスケール付近の非常に高いエネルギースケールですでに破れているという立場のもと、ヘテロティック弦理論からトップダウンを考える。ところが、非超対称なストリング理論からトーラスのようなナイーブなコンパクト化によって得られる模型では、宇宙定数が非常に大きな値を取り、それによって理論自体が不安定であるという問題が知られている。そこで、本研究では、interpolating模型と呼ばれる超対称な真空と非超対称な真空を連続的関係付けるストリング模型を考える。そのような模型では、超対称性が回復していく領域における宇宙定数の漸近的な振る舞いは模型の無質量スペクラムによって制御され、無質量のフェルミオンとボゾンの自由度が等しい場合、宇宙定数が指数関数的に抑制されることが知られている。今年度は、10次元で唯一ランクが８である非超対称E_8ヘテロティック理論に注目し、ランクが削減されたinterpolating模型を構成した。このような模型を構成するためには、従来のfreely acting orbifoldではなくasymmetric orbifoldによるコンパクト化を考える必要がある。ランクが削減されたヘテロティック模型の面白い特徴の１つは、ゲージ群がnon-simply-lacedなものにも拡大し得る点であり、本研究では、そのようなゲージ対称性の拡大とその際の物質スペクラムのパターンをいくつか明らかにした。また、コンパクト化の次元が1でない限り、宇宙定数が指数関数的に抑制され得ることもわかった。そのような宇宙定数を実現するためには、長いルート（ウェイト）を持つような状態が無質量スペクラムにいることが重要であることを示した。

LHC実験の結果によって、当初期待されていたような低エネルギー超対称性が存在しない可能性が高いことが示唆された。本研究では、超対称性はストリングスケール付近の非常に高いエネルギースケールですでに破れているという立場のもと、ヘテロティック弦理論からトップダウンを考える。ところが、非超対称なストリング理論からトーラスのようなナイーブなコンパクト化によって得られる模型では、宇宙定数が非常に大きな値を取り、それによって理論自体が不安定であるという問題が知られている。そこで、本研究では、interpolating模型と呼ばれる超対称な真空と非超対称な真空を連続的関係付けるストリング模型を考える。そのような模型では、超対称性が回復していく領域における宇宙定数の漸近的な振る舞いは模型の無質量スペクラムによって制御され、無質量のフェルミオンとボゾンの自由度が等しい場合、宇宙定数が指数関数的に抑制されることが知られている。今年度は、10次元で唯一ランクが８である非超対称E_8ヘテロティック理論に注目し、ランクが削減されたinterpolating模型を構成した。このような模型を構成するためには、従来のfreely acting orbifoldではなくasymmetric orbifoldによるコンパクト化を考える必要がある。ランクが削減されたヘテロティック模型の面白い特徴の１つは、ゲージ群がnon-simply-lacedなものにも拡大し得る点であり、本研究では、そのようなゲージ対称性の拡大とその際の物質スペクラムのパターンをいくつか明らかにした。また、コンパクト化の次元が1でない限り、宇宙定数が指数関数的に抑制され得ることもわかった。そのような宇宙定数を実現するためには、長いルート（ウェイト）を持つような状態が無質量スペクラムにいることが重要であることを示した。