Leading logs in QCD axion effective field theory
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The axion is much lighter than all other degrees of freedom introduced by the Peccei-Quinn mechanism to solve the strong CP problem. It is therefore natural to use an effective field theory (EFT) to describe its interactions. Loop processes calculated in the EFT may however explicitly depend on the ultraviolet cutoff. In general, the UV cutoff is not uniquely defined, but the dimensionful couplings suggest to identify it with the Peccei-Quinn symmetry-breaking scale. An example are K+ → π+ + a decays that will soon be tested to improved precision in NA62 and KOTO and whose amplitude is dominated by the term logarithmically dependent on the cutoff. In this paper, we critically examine the adequacy of using such a naive EFT approach to study loop processes by comparing EFT calculations with ones performed in complete QCD axion models. In DFSZ models, for example, the cutoff is found to be set by additional Higgs degrees of freedom and to therefore be much closer to the electroweak scale than to the Peccei-Quinn scale. In fact, there are non-trivial requirements on axion models where the cutoff scale of loop processes is close to the Peccei-Quinn scale, such that the naive EFT result is reproduced. This suggests that the existence of a suitable UV embedding may impose restrictions on axion EFTs. We provide an explicit construction of a model with suitable fermion couplings and find promising prospects for NA62 and IAXO.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,002 |
| Communication savante | 0,003 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,016 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».