proton&decay&in&susy&guts& revisited ·...

25
Proton Decay in SUSY GUTs revisited J. Hisano (Nagoya Univ.) 2013 Interna,onal Workshop on Baryon and Lepton Number Viola,on (BLV2013): From the Cosmos to the LHC April 811, 2013, MPIK Heidelberg, Germany 1

Upload: others

Post on 07-Oct-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Proton  Decay  in  SUSY  GUTs  revisited

J.  Hisano  (Nagoya  Univ.)

2013  Interna,onal  Workshop  on  Baryon  and  Lepton  Number  Viola,on  (BLV2013):  

From  the  Cosmos  to  the  LHC  April  8-­‐11,  2013,  MPIK  Heidelberg,  Germany  

1

Page 2: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

International Workshop on ���Next Generation Nucleon Decay and Neutrino Detectors

NNN13  

Nov.11-13, 2013

http://indico.ipmu.jp/indico/conferenceDisplay.py?confId=17

Kavli IPMU, Kashiwa, Japan

2

Page 3: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Contents  of  my  talk

1,  IntroducAon  of  SUSY  GUTs          Does  Higgs  boson  with  mass  126  GeV  mean  existence  of  Grand  Desert  to  SUSY  GUTs?  2,  SUSY  SU(5)  GUTs  with  extra  maMer  in  intermediate  scale                      X  boson  proton  decay    3,  SUSY  SU(5)  GUTs  with  high-­‐scale  SUSY    

 Colored  Higgs  proton  decay                  X  boson  proton  decay    4,  Summary        This  talk  is  based  on  recent  works,        JH,  Kobayashi,  and  Nagata,  Phys.LeM.  B716  (2012)  406-­‐412        JH,    Kobayashi,  Muramatsu,  and  Nagata,  arXiv:1302.2194        JH,  Kuwahara,  and  Nagata,      arXiv:1304.0343          JH,  Kobayashi,  and  Kuwahara,  Nagata,  arXiv:1304.xxxx     3

Page 4: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

1,  IntroducAon Grand  Unified  Thories  (GUTs)  •  UnificaAon  of  gauge  groups                  •  UnificaAon  of  quarks  and  leptons                    In                            GUTs      Electric  charge  quanAzaAon  is  automaAc.  

   PredicAon  of  GUTs:  •  Gauge  coupling  unificaAon    •  Proton  decay    

SU(3)C � SU(2)L � U(1)Y � SU(5), SO(10), E6

�(10) = (uL, dL, (uR)c, (eR)c)�(5�) = ((dR)c, �L, eL)

SU(5)

|Qp + Qe| < 10�21

4

Page 5: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Gauge  coupling  unificaAon •  Supersymmetry  (SUSY),  which  is  a  

symmetry  between  boson  and  fermion,    is  needed  for  the  gauge  hierarchy  problem.  The    standard  model  (SM)  should  be  supersymmetric  around  TeV  scale  in  the  GUTs.    

•  If  the  minimal  supersymmetric  standard  model  (MSSM)  is  realized  at  TeV  scale,  the  three  SM  gauge  coupling  coupling  constants  meets  at  2*  1016  GeV.  

   

(From  SUSY  primer  by  S.MarAn)

Grand  Desert  from  MSSM  to  SUSY  GUTs  has  been  considered  the  most  promising  paradigm  for  beyond  SM  acer  LEP  I  experiments.    

5

Page 6: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

X  boson  proton  decay  in  SUSY  SU(5)  GUTs X  bosons  are  SU(5)  partners  of    SM  gauge  bosons.  Main  decay  mode  is                                          .    EffecAve  baryon-­‐number  violaAng  operators  are  dim=6.        When  MSSM  at  TeV  scale  is  assumed,        From  experimental  bound,                            SuperKamiokande  experiment  is  approaching  close  to  the  GUT  scale.          

�p � 1.2� 1035years��

MX

1016GeV

�4

X

q

q

q

l

p� e+�0

�p�e+�0 > 1.29� 1034years

MX > 0.6� 1016GeV

6

Page 7: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Colored  Higgs  proton  decay  in  SUSY  SU(5)  GUTs Colored  Higgses  are    SU(5)  partners  of  SU(2)  doblet  Higgses  in  MSSM.      Colored  Higgs  exchange  induces  dim=5  baryon-­‐number  violaAng  operators,  which  include  squarks  or  sleptons,  and  they  become  dim=6  operators  with  SUSY  parAcle  exchange.                            Main  decay  mode  is                                        .  Assuming  Higgsino  exchange  dominates  over  gaugino  ones,        while  experimental  bound  is                                                                                                          .    Various  models  are  constructed  to  suppress  the  proton  decay.    

q

q

q

l

H̃C

l̃W̃, H̃

p� K+�̄

�p�K+� > 3.3� 1033years

�p � 2� 1031years� sin4 2�

�MHC

1016GeV

�2 �MSUSY

TeV

�2

7

Page 8: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

“The  discovery  of  the  Higgs  with  a  mass  of  125  GeV  makes  proponents  of  the  MSSM  nervous.”    (from  MSSM  Higgs  mass  in  Wikipedia)

Higgs  mass  bound  in  MSSM        Proposals  to  push  up  Higgs  mass:  •  TeV  scale  SUSY  with  large  A  term    •  NMSSM  •  Extra  gauge  interacAons    •  Extra  maMers  coupled  with  Higgs  boson    •  High  scale  SUSY  (sfermion  masses  are  102-­‐3  TeV  scale)  •  etc…  

m2h � m2

Z cos2 2� +3�2

m4t sin4 �

v2

�log

mt̃

mt+ a2(1� a2/12)

8

Page 9: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

“The  discovery  of  the  Higgs  with  a  mass  of  125  GeV  makes  proponents  of  the  MSSM  nervous.”    (from  MSSM  Higgs  mass  in  Wikipedia)

Higgs  mass  bound  in  MSSM.      

m2h � m2

Z cos2 2� +3�2

m4t sin4 �

v2

�log

mt̃

mt+ a2(1� a2/12)

My  personal  opinion;  If  the  Higgs  boson  is  elementary,  SUSY  is  sAll  interesAng.  If  SUSY  exits,  theories  may  involve  the  Grand  Desert.    In  fact,  the  gauge  coupling  unificaAon  is  sAll  beauAful.    

9

Page 10: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

“The  discovery  of  the  Higgs  with  a  mass  of  125  GeV  makes  proponents  of  the  MSSM  nervous.”    (from  MSSM  Higgs  mass  in  Wikipedia)

Proposals  to  push  up  Higgs  mass:  •  TeV  scale  SUSY  with  large  A  term    •  NMSSM  •  Extra  gauge  interacAons    •  Extra  maMers    •  High  scale  SUSY  (sfermion  masses  are  102-­‐3  TeV  scale)  •  etc…    

   

10

Page 11: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

“The  discovery  of  the  Higgs  with  a  mass  of  125  GeV  makes  proponents  of  the  MSSM  nervous.”    (from  MSSM  Higgs  mass  in  Wikipedia)

Proposals  to  push  up  Higgs  mass:  •  TeV  scale  SUSY  with  large  A  term    •  NMSSM  •  Extra  gauge  interacAons    •  Extra  maOers    •  High  scale  SUSY  (sfermion  masses  are  102-­‐3  TeV  scale)  •  etc…    

Some  hints  for  SUSY  GUTs  may  be  hidden  in  these  ideas.    

11

Page 12: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

2,  Extra  maMers AddiAonal  extra  maters  to  MSSM  are  someAmes  proposed.  •  RadiaAve  correcAon  to  Higgs  mass.  •  Gauge  mediaAon    •  5  and  5*  in  E6  GUTs    and  extra  family  in  string  theories.  IntroducAon  of  SU(5)  complete  mulAplets  does  not  disturb  the  gauge  coupling  unificaAon.      

Allowed  region  in  GMSB    with  extra  maMer     (SUSY  primer  by  S.MarAn)

Muon  (g-­‐2) 125GeV  Higgs

(Hamaguchi  et  al(12))   12

Page 13: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Extra  maMers AddiAonal  extra  maters  to  MSSM  are  someAmes  proposed.  •  RadiaAve  correcAon  to  Higgs  mass.  •  Gauge  mediaAon    •  5  and  5*  in  E6  GUTs        IntroducAon  of  SU(5)    mulAplets  do  not  disturb  the  gauge  coupling  unificaAon.      

Allowed  region  in  GMSB    with  extra  maMer    

(Hamaguchi  et  al(12))  

IntroducAon  of  extra  maters  enhances  X-­‐boson  proton  decay  rate  since  the  gauge  coupling  constant  becomes  stronger  at  the  GUT  scale.  

(S.MarAn)

13

Page 14: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Proton  decay  in  SUSY  SU(5)  GUTs    with  extra  maMer  in  intermediate  scale        

0.001

0.01

0.1

1

104 106 108 1010 1012 1014

Ratio

Mass (GeV)

5+5+10+10 0.001

0.01

0.1

1

104 106 108 1010 1012 1014

Ratio

Mass (GeV) 0.001

0.01

0.1

1

104 106 108 1010 1012 1014

Ratio

Mass (GeV)

5+5 10+10

IntroducAon  of  extra  maMers  enhances  proton  decay  rate  due  to  larger  gauge  coupling  constants  at  GUT  scale.  

Suppression  factors  for  proton  lifeAme,  compared  with  the  case  without  extra  maMers,  as  funcAons  of  mass  for  extra  maMers.  

Light  gray  and  gray  regions  for                                                                                                                      ,  respecAvely  are  excluded.

MX = 1� 1016, 2� 1016GeV

(JH,  Kobayashi,  Nagata  (12))  

14

# = 1, 2, 3, 4, 5 # = 1, 2, 3 # = 1, 2

Page 15: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

RadiaAve  correcAons  to  proton  decay  rates Larger  coupling  could  enhance  the  proton  decay  rate  by  the  radiaAve  correcAon.  The  renormalizaAon  group  equaAons  for  Wilson  coefficients  for  the  D=6  operators  are  evaluated  at  one-­‐loop  level.  

RadiaAve  correcAon  to  lifeAme  at  one-­‐loop  one.  

1

10

104 106 108 1010 1012 1014

Ratio

Mass (GeV)

5+5

W/

W/O

#(5� + 5) = 1, 2, 3, 4, 5

   

   

      Extra  maMer  mass  (GeV) 15

Page 16: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

RadiaAve  correcAons  to  proton  decay  rates We  derive  the  renormalizaAon  group  equaAons  for  Wilson  coefficients  for  the  D=6  operators  at  two-­‐loop  level.    We  found  that  two-­‐loop  correcAon  to  the  event  rate  quite  small.    

𝑅

This  comes  from  accidental  cancellaAon  between  two-­‐loop  correcAons  to  gauge  coupling  and  Willson  coefficients,  while  the  correcAons  could  change  the  rate  larger  than  O(10)%.  

RadiaAve  correcAon  at  two-­‐loop  level,    compared  with  one-­‐loop  one.  

Extra  maMer  mass  (GeV)

(5 + 5�)

2� (5 + 5�)

3� (5 + 5�)

(JH,  Kobayashi,  Muramatsu,  Nagata  (12))  

16

Threshold  correcAon  at  GUT  scale  is  now  being  evaluated  at  one  loop  level.  

Page 17: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Tips EffecAve  operator  in  Khaeler  potenAal  (without  covariant  derivaAve)      Anomalous  dimension  for  the  operator  is  easily    derived  without  evaluaAon  of  diagrams,  if  you  use  effecAve  Khaeler  potenAal  for  general  Khaeler  potenAal,  with                                                                                                                .      Anomalous  dimension  at  one-­‐loop  level  is  derived  as      where                  is  Casimir  for                    (or                  )  and                          are  for  fields  in  the  operator.  Now  only  gauge  int.  is  considered.    Two-­‐loop  level  effecAve  Khaeler  potenAal  is  derived  by  Nibbelink,  Groot  and  Nyawelo.  We  used  it  for  two-­‐loop  anomalous  dim.        

�(1)O =

g2�

16�2

�4CO� � 2

i

C�(i)

KO = �†A(�†1,�

†2, · · · )[eV ]AB�B(�1,�2, · · · )

CO �A �B C(i)

17

K =�

i

�†i eV �i �

i

�†i eV �i + KO

Page 18: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

3,  High-­‐scale  SUSY  

mh<115.5GeV

mh>127GeV

120GeV125GeV

130GeV

135GeV

10 102 103 1041

10

MSUSYêTeVtanb

High-­‐scale  SUSY,    in  which  scalar  bosons  except  for  the  SM  Higgs  have  mass  around  102-­‐3  TeV,  is    a  possible  soluAon    for  the  Higgs  mass.      •  Squarks  and  slepton  masses  are  

comparable  to  graviAno  mass.  •  Gaugino  masses  are  one-­‐loop  

suppressed  compared  with  graviAno  masses  (anomaly  mediaAon).  

•  Higgsino  mass  could  be  order  of  graviAno  mass,  though  accidental  symmetries  suppress  it.  

•  LSP  is  Wino  or  Higgsino.  The  thermal  relics  for  wino  and  Higgsino  are  good  for  mass  3  or  1TeV,  respecAvely.

     

For  Higgs  mass  125GeV,

(Ibe,  Matsumoto,  Yanagida  (12))

� =14(35g21 + g2) cos2 2�

18

Page 19: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

GUT-­‐scale  mass  spectrum   In  the  minimal  SUSY  SU(5)  GUT,  superheavy  states  are  X  boson,  colored  Higgses,  and  SU(5)  breaking  adjoint  Higgs.  The  mass  spectrum  can  be  constrained  from  the  gauge  coupling  unificaAon,  since  differences  among  the  gauge  coupling  const.  at  weak  scale  come  from  the  mass  differences  among  components  in  SU(5)  mulAplets.    

MS

M3 M2

•  Colored  Higgs  and  SU(2)  doublet  Higgs  mass  difference  

                 :  Masses  for  Higgsino  and  Heavy  Higgs  boson  in  MSSM                      ,              :  Masses  for  gluino  and  wino.    •  Mass  difference  in  gauge  sector  

                   ,                    :  X  boson  and  adjoint  Higgs  masses,  respecAvely.      M�MX(JH,  Kuwahara,  Nagata  (13))  

19

5�1(mZ)

� 3�2(mZ)

� 2�3(mZ)

=12�

�12 ln

�M2

XM�

m3Z

�+ 4 ln

�M2

mZ

�+ 4 ln

�M3

mZ

��

3�2(mZ)

� 2�3(mZ)

� 1�1(mZ)

=12�

�125

ln�

MHC

mZ

�� 2 ln

�MS

mZ

�+ 4 ln

�M3

M2

��,

Page 20: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

GUT-­‐scale  mass  spectrum  

1015

1016

1017

1018

102 103

M Hc

MS (TeV)

M2 = 3TeV

M 3/M 2 = 3

M 3/M 2 = 9

M 3/M 2 = 30

tan! = 3

•  Squarks  and  sleptons  are  assumed  to  have  masses  equal  to  Higgsino  and  heavy  Higgs  bosons  in  MSSM,                  .                          

•  In  pure  anomaly  mediaAon                                                      ,    while  the  raAo  may  be  corrected  by  Higgs-­‐Higgsino  loops.  

           

M3/M2 � 11MS

Low-­‐energy  SUSY  predicts  colored  Higgs  mass  around  1015  GeV  (blue  bands  in  figs),  while  the  gauge  coupling  unificaAon  can  be  improved    in  high-­‐scale  SUSY.  

20

Page 21: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

GUT-­‐scale  mass  spectrum   The  GUT  scale  (                                                                                        )  is  slightly  lowered  when  the  gauginos  are  heavier.  X  boson  proton  decay  may  be  accessible.    When                                                        ,                                                                                .              

1016

101

M GUT

M3 (TeV)

M2 = 300GeV

M2 = 3TeV

MS = 103TeVtan! = 3

MG

UT�

(M2 XM

�)1

/3

MGUT � (M2XM�)1/3

MX = MGUT �p � (Mgaugino)�8/9

21

Page 22: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Colored  Higgs  proton  decay

(a)

qL

qL

qL (lL)

lL (qL)

q̃L l̃L (q̃L)

(b)

uRdR (sR)

(!!)L

"̃Rt̃R

sL (dL)

H̃u H̃d

HC HC

Qi

Qi

Qk

Ll

U i

Ej

Uk

Dl

HC HC

Colored  Higgs  exchange  two  types  of  dim=5  baryon-­‐number  violaAng  operators;  one  is  composed  of  lec-­‐handed  quarks  and  leptons  and  another  is  of  right-­‐handed  ones.          The  proton  decay  diagrams  include  wino  or  Higgsino  exchange,  and  amplitudes  are  proporAonal  to  wino  or  Higgsino  mass.    

22

Page 23: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

1033

1034

1035

1036

102 103 104 105

lifetim

e (ye

ars)

MS (TeV)

tan! =

50

tan! =

3 tan! =

5 tan! =

10

tan! =

30

Colored  Higgs  proton  decay MHC = 1016 GeV

Squark/slepton  mass  (TeV)

Higgsino  mass  is  equal  to  squark/slepton  mass.  Wino  mass  is  3  TeV.

Colored  Higgs  proton  decay  escapes  from  experimental  bound,  and  the  minimal  SUSY  SU(5)  GUT  is  sAll  viable  without  introducing  any  mechanism.  In  addiAon,  Future  experiments  may  be  accessible,  depending  on  parameters.    

�p�K+� > 3.3� 1033years

(JH,  Kobayashi,  Kuwahara,  Nagata  (13))  

23

Page 24: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

1033

1034

1035

1036

101 102 103

lifetim

e (ye

ars)

tan! = 10 tan! = 30

tan! = 50 tan! = 5

(TeV)"H

Colored  Higgs  proton  decay    MHC = 1016 GeV

Higgsino  mass  (TeV)

Squark/slepton  masses  are  103  TeV.  Wino  mass  is  3  TeV.

The  Higgsino  exchange  dominates  over  the  wino  exchange.  

�p�K+� > 3.3� 1033years

24

Page 25: Proton&Decay&in&SUSY&GUTs& revisited · Proton&decay&in&SUSY&SU(5)&GUTs&& with&extramaer&in&intermediate&scale&&&& 0.001 0.01 0.1 1 104 106 108 1010 1012 1014 Ratio Mass (GeV) 5+5+10+10

Summary  

In  my  talk,  I  discuss  proton  decay  in  SUSY  SU(5)  GUTs.  My  personal  opinion  is  that    the  gauge  coupling  unificaAon  is  sAll  beauAful.    If  the  Higgs  boson  is  elementary,  SUSY,  which  may  involve  the  Grand  Desert,    is  sAll  interesAng.  I  consider  two  cases.      •    IntroducAon  extra  maMer    at  intermediate  scale  •    High-­‐scale  SUSY    In  both  cases,  the  proton  decay  may  be  enhanced  compared  with  tradiAonal  MSSM.    Future  proton  decay  searches  may  give  important  informaAon  for  SUSY  and  GUTs.      

25