PYTHIA8/pythia8170/include/SusyCouplings.h

   1 // SusyCouplings.h is a part of the PYTHIA event generator.
   2 // Copyright (C) 2012 Torbjorn Sjostrand.
   3 // Main authors of this file: N. Desai, P. Skands
   4 // PYTHIA is licenced under the GNU GPL version 2, see COPYING for details.
   5 // Please respect the MCnet Guidelines, see GUIDELINES for details.
   6
   7 // Header file for setup of common SUSY couplings.
   8
   9 #ifndef Pythia8_SusyCouplings_H
  10 #define Pythia8_SusyCouplings_H
  11
  12 #include "PythiaComplex.h"
  13 #include "Settings.h"
  14 #include "StandardModel.h"
  15 #include "SusyLesHouches.h"
  16
  17 namespace Pythia8 {
  18
  19 class ParticleData;
  20
  21 //==========================================================================
  22
  23 // CoupSUSY
  24 // Auxiliary class to compute and store various SM and SUSY couplings.
  25
  26 class CoupSUSY : public Couplings{
  27
  28 public:
  29
  30   // Constructor
  31   CoupSUSY() {isInit=false; isNMSSM = false; isSUSY=true;}
  32
  33   // Initialize
  34   void initSUSY(SusyLesHouches* slhaPtrIn, Settings* settingsPtrIn,
  35     ParticleData* particleDataPtrIn);
  36
  37   // Status flag. Flag for NMSSM.
  38   bool isInit, isNMSSM;
  39
  40   // Z and W pole masses and widths
  41   double mWpole, wWpole, mZpole, wZpole;
  42
  43   // Running masses and weak mixing angle
  44   // (default to pole values if no running available)
  45   double mW, mZ, sin2W, sinW, cosW;
  46
  47   // Tanbeta
  48   double tanb, cosb, sinb;
  49
  50   //Higgs-sector parameters
  51   double muHiggs, alphaHiggs, mAHiggs;
  52
  53   // ~qq~g couplings
  54   complex LsddG[7][4], RsddG[7][4];
  55   complex LsuuG[7][4], RsuuG[7][4];
  56   // Assume generation index for Squark. Translate if PDG code instead.
  57   complex getLsqqG(int iGenSq, int idQ) {if (abs(iGenSq) > 1000000)
  58       iGenSq =  3*(abs(iGenSq)/2000000) + (abs(iGenSq)%10+1)/2;
  59     return (abs(idQ)%2 == 0) ? LsuuG[iGenSq][abs(idQ)/2]
  60       : LsddG[iGenSq][(abs(idQ)+1)/2] ;}
  61   complex getRsqqG(int iGenSq, int idQ) {if (abs(iGenSq) > 1000000)
  62       iGenSq =  3*(abs(iGenSq)/2000000) + (abs(iGenSq)%10+1)/2;
  63     return (abs(idQ)%2 == 0) ? RsuuG[iGenSq][abs(idQ)/2]
  64       : RsddG[iGenSq][(abs(idQ)+1)/2] ;}
  65
  66   // ~chi0~chi0Z couplings
  67   complex OLpp[6][6], ORpp[6][6];
  68
  69   // ~chi+~chi-Z couplings
  70   complex OLp[3][3], ORp[3][3];
  71
  72   // ~chi0~chi+W couplings
  73   complex OL[6][3], OR[6][3];
  74
  75   // qqZ couplings
  76   double LqqZ[7], RqqZ[7];
  77
  78   // ~q~qZ couplings
  79   complex LsdsdZ[7][7], RsdsdZ[7][7];
  80   complex LsusuZ[7][7], RsusuZ[7][7];
  81   complex getLsqsqZ(int idSq1, int idSq2) {
  82     if (abs(idSq1)%2 != abs(idSq2)%2) return complex(0.0,0.0);
  83     int iGen1 = 3*(abs(idSq1)/2000000) + (abs(idSq1)%10+1)/2;
  84     int iGen2 = 3*(abs(idSq2)/2000000) + (abs(idSq2)%10+1)/2;
  85     return (abs(idSq1)%2 == 0) ? LsusuZ[iGen1][iGen2] : LsdsdZ[iGen1][iGen2];}
  86   complex getRsqsqZ(int idSq1, int idSq2) {
  87     if (abs(idSq1)%2 != abs(idSq2)%2) return complex(0.0,0.0);
  88     int iGen1 = 3*(abs(idSq1)/2000000) + (abs(idSq1)%10+1)/2;
  89     int iGen2 = 3*(abs(idSq2)/2000000) + (abs(idSq2)%10+1)/2;
  90     return (abs(idSq1)%2 == 0) ? RsusuZ[iGen1][iGen2] : RsdsdZ[iGen1][iGen2];}
  91
  92   // udW couplings
  93   complex LudW[4][4], RudW[4][4];
  94
  95   // ~u~dW couplings
  96   complex LsusdW[7][7], RsusdW[7][7];
  97
  98   // ~qq~chi0 couplings
  99   complex LsddX[7][4][6], RsddX[7][4][6];
 100   complex LsuuX[7][4][6], RsuuX[7][4][6];
 101   complex getLsqqX(int iSq, int idQ, int iNeut) {return (abs(idQ)%2 == 0)
 102     ? LsuuX[iSq][abs(idQ)/2][iNeut] : LsddX[iSq][(abs(idQ)+1)/2][iNeut] ;}
 103   complex getRsqqX(int iSq, int idQ, int iNeut) {return (abs(idQ)%2 == 0)
 104     ? RsuuX[iSq][abs(idQ)/2][iNeut] : RsddX[iSq][(abs(idQ)+1)/2][iNeut] ;}
 105
 106   // ~du~chi+ couplings
 107   complex LsduX[7][4][3], RsduX[7][4][3];
 108
 109   // ~ud~chi+ couplings
 110   complex LsudX[7][4][3], RsudX[7][4][3];
 111
 112   //llZ couplings
 113   double LllZ[7], RllZ[7];
 114
 115   //lvW couplings
 116   complex LlvW[4], RlvW[4];
 117
 118   // ~l~lZ couplings
 119   complex LslslZ[7][7],RslslZ[7][7];
 120   complex LsvsvZ[7][7],RsvsvZ[7][7];
 121
 122   // ~l~vW couplings
 123   complex LslsvW[7][7], RslsvW[7][7];
 124
 125   // ~ll~chi0 couplings
 126   complex LsvvX[7][4][6], RsvvX[7][4][6];
 127   complex LsllX[7][4][6], RsllX[7][4][6];
 128
 129   // ~vl~chi+ couplings
 130   complex LsvlX[7][4][3], RsvlX[7][4][3];
 131
 132   // ~lv~chi+ couplings
 133   complex LslvX[7][4][3], RslvX[7][4][3];
 134
 135   // RPV couplings
 136   double rvLLE[4][4][4], rvLQD[4][4][4], rvUDD[4][4][4];
 137   // Flags for RPV couplings
 138   bool isLLE, isLQD, isUDD;
 139
 140   //Squark mixing matrix: needed for RPV
 141   complex Rusq[7][7], Rdsq[7][7];
 142
 143   // Return neutralino, chargino, sup, sdown and slepton flavour codes.
 144   int idNeut(int idChi);
 145   int idChar(int idChi);
 146   int idSup(int iSup);
 147   int idSdown(int iSdown);
 148   int idSlep(int iSlep);
 149
 150   //Reverse lookup for neutralinos and charginos
 151   int typeNeut(int idPDG);
 152   int typeChar(int idPDG);
 153
 154   // Return a particle name, given the PDG code.
 155   string getName(int pdgCode);
 156
 157   // Pointer to SLHA instance
 158   // Used in SusyResonanceWidths for checking if decay table exists
 159   SusyLesHouches* slhaPtr;
 160
 161 private:
 162   // Debug flag
 163   static const bool DEBUG;
 164
 165
 166   // Pointer to the settings database.
 167   Settings*      settingsPtr;
 168
 169   // Pointer to the particle data table.
 170   ParticleData*  particleDataPtr;
 171
 172 };
 173
 174 //==========================================================================
 175
 176 } // end namespace Pythia8
 177
 178 #endif // Pythia8_SusyCouplings_H