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LHC実験において,R-Parityの破れたSUSYを如何にして検証するか

Research Project

Project/Area Number 10J08132
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岩本 祥  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords素粒子物理学 / 超対称性理論 / LHC
Research Abstract

2012年,LHC実験においてヒッグス粒子(だと考えられる新粒子)が発見された。「標準模型」の妥当性は,ほぼ間違いないものとなった。しかし,標準模型は完璧ではない。存在することは分かっているけれども目には見えない謎の物質「暗黒物質」の正体を,標準模型は説明することができない。
「超対称性理論(SUSY)」は,標準模型を超える理論の最有力候補である。この枠組みは,暗黒物質の正体を説明する上に,標準模型の持っている異常な性質「階層性問題」も解決する。本研究課題は,超対称性理論のLHC実験における検証において,理論にR-parityという対称性を仮定しない場合の検証法を調べる,というものである。
ところが,ヒッグス粒子の発見に伴い,その質量が126GeVだとわかった。この事実から,超対称性理論がLHC実験では検証できないほど高いエネルギー領域にある,という可能性が強まった。当初の計画ではこの状況を想定していなかったため,研究計画の見直しが必要となった。
そこで本年度は,超対称性理論がLHC実験の射程内にあるのはどのような場合であるか,という可能性を模索した。具体的なシナリオとして,2種類のシナリオを考えた。第1は,vector-like quarkと呼ばれる粒子が存在するシナリオ(2011年度に我々が提唱した)である。我々は,その場合にLHCにおいて期待される事象をシミュレーションした。その結果,この模型は大部分がすでに実験的に排除されている,および,残りの領域はLHC実験の再開後(2015年頃),速やかに検証される,ということがわかった。
第2は,squarkが非常に重く,sleptonが比較的軽い,という場合である。先と同様のシミュレーションをした結果,望ましい領域の一部は棄却されているが,大部分は未だに未検証であることが分かった。既存の手法では検証できない領域の存在も明らかになったため,この部分の解析手法について今後研究を進める必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ヒッグス粒子が,LHC実験の当初予想よりも非常に早い段階で発見され,さらにその質量から,超対称性理論がLHC実験においては検証できないほど高いエネルギー領域に存在することが示唆された。そのため私が当初計画していた手法を用いることが出来なくなってしまい,計画の変更を迫られた。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2013 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (12 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Gauge mediation models with vectorlike matters at the LHC2013

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Kazuya Ishikawa, Sho Iwamoto, Norimi Yokozaki
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2013 Issue: 1 Pages: 181-202

    • DOI

      10.1007/jhep01(2013)181

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Higgs mass and muon anomalous magnetic moment in the U (1) -extended MSSM2012

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Sho Iwamoto, Kazunori Nakayama, Norimi Yokozaki
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 85 Issue: 9 Pages: 95006-95006

    • DOI

      10.1103/physrevd.85.095006

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Higgs mass, muon g-2, and LHC prospects in gauge mediation models with vectorlike matters2012

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Sho Iwamoto, Nor imi Yokozaki
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 85 Issue: 9 Pages: 95011-95011

    • DOI

      10.1103/physrevd.85.095012

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vacuum stability bound on extended GMSB models2012

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Sho Iwamoto, Norimi Yokozaki
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2012 Issue: 6 Pages: 158-180

    • DOI

      10.1007/jhep06(2012)060

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  • [Journal Article] Muon g-2 anomaly and 125 GeV Higgs : Extra vector-like Quart and LHC prospects2012

    • Author(s)
      Sho Iwamoto
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1467 Pages: 57-61

    • DOI

      10.1063/1.4742079

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      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Comment on the CMS search for charge-asyimmetric production of W boson in ttbar +jet events2012

    • Author(s)
      Motoi Endo, Sho Iwamoto
    • Journal Title

      Physics Letter B

      Volume: 718 Issue: 3 Pages: 1070-1072

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.12.011

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  • [Journal Article] Stau Kinks at the LHC2011

    • Author(s)
      Shoji Asai, Yuya Azuma, Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Sho Iwamoto
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 12 Issue: 12 Pages: 41-41

    • DOI

      10.1007/jhep12(2011)041

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  • [Journal Article] Higgs mass and muon anomalous magnetic moment in supersymmetric models with vectorlike matters2011

    • Author(s)
      Motoi Endo, Koichi Hamaguchi, Sho Iwamoto
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 84 Issue: 7 Pages: 75017-75017

    • DOI

      10.1103/physrevd.84.075017

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  • [Presentation] LHC SUSY searches after the Higgs discovery : respecting the muon g-22013

    • Author(s)
      Sho I wamo to
    • Organizer
      Higgs as a Probe of New Physics 2013
    • Place of Presentation
      富山大学、富山市
    • Year and Date
      2013-02-13
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      原子核三者若手 夏の学校
    • Place of Presentation
      エバーグリーン富士, 富士吉田市
    • Year and Date
      2012-08-06
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  • [Presentation] Muon g-2 anomaly and 125 GeV Higgs : Extra Vector-like Quark and LHC Prospects2012

    • Author(s)
      Sho Iwamoto
    • Organizer
      GUT 2012
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所、京都市
    • Year and Date
      2012-03-15
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  • [Presentation] g-2 and 125 GeV Higgs2012

    • Author(s)
      岩本祥
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      札幌冬の学校2012
    • Place of Presentation
      北海道大学、札幌市
    • Year and Date
      2012-03-09
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  • [Presentation] Long-lived stau kink signature at the LHC2012

    • Author(s)
      Sho Iwamoto
    • Organizer
      KEK-PH 2012
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構、つくば市
    • Year and Date
      2012-02-27
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Higgs Mass and Muon Anomalous Magnetic Moment in Supersymmetric Models with Vector-like Matters2012

    • Author(s)
      Sho Iwamoto
    • Organizer
      Toyama in Winter 2012, Phenomenology and Cosmology Workshop
    • Place of Presentation
      富山大学、富山市
    • Year and Date
      2012-02-20
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Muon g-2 anomaly and 125 GeV Higgs : Extra Vector-like Quark and LHC Prospects2012

    • Author(s)
      Sho Iwamoto
    • Organizer
      Physics Opportunities with LHC at 7 TeV
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構、つくば市
    • Year and Date
      2012-02-18
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  • [Presentation] In-flight-decay of Stau in the LHC tracker2011

    • Author(s)
      Sho Iwamoto
    • Organizer
      IPMU-YITP School on Monte Carlo Tools for LHC
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所、京都市
    • Year and Date
      2011-09-07
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Long-lived Stau might be Detected in the LHC2011

    • Author(s)
      岩本祥
    • Organizer
      原子核三者若手夏の学校
    • Place of Presentation
      白浜荘、滋賀県高島市
    • Year and Date
      2011-08-20
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  • [Presentation] Top Forward-Backward Asymmetry and Di-jet Cross Section in LHC2011

    • Author(s)
      Sho Iwamoto
    • Organizer
      SI2011-ph
    • Place of Presentation
      人材開発センター富士研修所、富士吉田市
    • Year and Date
      2011-08-13
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Cosmological Constraints on R-Parity violating SUSY2010

    • Author(s)
      岩本祥
    • Organizer
      2nd Bethe Center Workshop
    • Place of Presentation
      ドイツBad Honnef
    • Year and Date
      2010-10-04
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Phenomenology of R-parity violating SUSY2010

    • Author(s)
      岩本祥
    • Organizer
      原子核三者若手夏の学校
    • Place of Presentation
      長野・パノラマランド木島平
    • Year and Date
      2010-08-08
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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.misho-web.com/phys/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.misho-web.com/phys/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.misho-web.com/phys/

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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