Parametrically enhanced two-loop contributions to $b\to s \gamma$ in a Two-Higgs-Doublet Model

In dieser Arbeit untersuchen wir die $\tan\beta$ führenden Beiträge zu $b\to s \gamma$ im Zwei Higgs Doublet Modell vom Typ II. $b\to s \gamma$ ist Phenomenologisch wichtig, da es in dem betrachteten Bereich großer $\tan\beta$ die schärfste untere Schranke an die Masse des geladenen Higgsbosons liefert. Daher wurden bereits die großen QCD Korrekturen bis zu NNLO berechnet. Die kleinen theoretischen Unsicherheiten die damit einhergehen macht die Vorhersage sensitiv auf die $\tan\beta$ Beiträge aus dem Higgssektor. Die Korrekturen stellen sich durch die Aufhebung verschiedener Beiträge als klein Heraus und heben die $\tan\beta$ Unabhägigkeit der unteren Schranke an die Masse geladenen Higgsbosons nicht auf. ... mehrFür die Rechnung wurde ein Mathematica Packet zur automatisierten Berechnung von Zweischleifendiagrammen entwickelt, dass ebenso beschrieben wird. Der Anwendungsbereich beinhaltet sowohl die Berechnung von seltenen Zerfällen als auch neutrale Meson Mischung, was die Berücksichtigung von Zweischleifenkorrekturen in der Flavourphysik ermöglicht.

We examine the leading $\tan\beta$ contributions to $b\to s \gamma$ in the Two-Higgs-Doublet Model of type II. The Process $b\to s \gamma$ is phenomenologicaly important as it is the source of the most stringent lower bound on the charged Higgs mass in the region of large $\tan\beta$. Since the large QCD corrections are known to NNLO, the theoretical uncertainty of the prediction is small. Therefore the theory prediction was expected to be sensitive to $\tan^2\beta$ terms that can arise at two-loop level. Due to cancellations the $\tan\beta$ turned out to be small and does not lift the $\tan\beta$ independence of the lower bound on the charged Higgs mass. ... mehrFor this calculation a Mathematica package for automated calculation of two-loop amplitudes has been developed. Possible further applications of this package include not only the calculation of decay amplitudes of rare decays, as considered in this thesis, but also the calculation of two-loop contributions to neutral meson mixing. Thus it simplifies the inclusion of two-loop contributions in flavour physics.