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LHC実験におけるレプトン分布を用いた親粒子諸性質の解明

Research Project

Project/Area Number 12J03439
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 InstitutionTohoku University

Principal Investigator

川端 さやか  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsLHC実験 / トップクォーク / 質量測定 / QCD / 高次輻射補正 / 標準模型 / 質量 / LHC / ヒッグス粒子 / 質量再構成法
Outline of Annual Research Achievements

トップクォークの質量はさまざまな物理に現れる重要なインプットパラメターであり、その精密測定は素粒子標準模型やそれを超えた物理を予言する多くの模型の検証につながる。特にpole質量やMSbar質量と行った理論的定義の明確なトップクォークの質量は現在までの測定で数GeVの誤差があり、より高精度での測定が望まれている。前年度までの研究において、私はLHC実験でトップクォークを高精度で決定するための新しい方法を開発し、その有用性を実際のLHC実験の環境を考慮した上でシミュレーション解析によってleading order(LO)で評価した。この方法は我々が開発したweight function methodに基づいており、理論的定義の明確な質量を決定できる。今年度は、前年度開発した方法のより詳細なシミュレーション解析を行い、LOでの最終結果を得た。現実の実験状況下でのこの方法の信頼性を示すために必要となる解析として、fitting方法の改善、QCDバックグラウンドを落とすためのmissing pTカットの開発、統計誤差のより精確な評価、パートン分布関数の不定性の評価、Wbb+jetsとsingle topバックグラウンドイベントの寄与評価を行った。これらの解析により得られたLOでの最終結果は、今後さらに高次輻射補正等を含めることでこの方法によるトップクォークの高精度決定が実現できる可能性を示している。
また、トップクォークの崩壊過程にQCDのnext-to-leading order(NLO)補正を含めた解析を開始している。すでにNLO補正を含むweight functionを構成した。NLO崩壊分布をLOで生成されたトップクォークの速度分布に従ってboostさせたイベントに対して、NLOのweight functionを適用し、pole 質量測定のシミュレーションを行った。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Weight function method for precise determination of top quark mass at Large Hadron Collider2015

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata, Yasuhiro Shimizu, Yukinari Sumino, Hiroshi Yokoya
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 741 Pages: 232-238

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2014.12.044

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Measurement of physical parameters with a weight function method and its application to the Higgs boson mass reconstruction2013

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata, Yasuhiro Shimizu, Yukinari Sumino, HiroshiYokoya
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: Vol. 08 Pages: 129-129

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Boost-invariant leptonic observables and reconstruction of parent particle mass2012

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata, Yasuhiro Shimizu, Yukinari Sumino, Hiroshi Yokoya
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 710 Issue: 4-5 Pages: 658-664

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.03.050

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] New method for precise determination of top quark mass at LHC2015

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata, Yasuhiro Shimizu, Yukinari Sumino, Hiroshi Yokoya
    • Organizer
      MadGraph5_aMC@NLO Femto Workshop
    • Place of Presentation
      東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構(カブリIPMU)
    • Year and Date
      2015-03-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC実験におけるトップクォーク質量の新しい高精度決定法2015

    • Author(s)
      川端さやか、清水康弘、隅野行成、横谷洋
    • Organizer
      日本物理学会2015年年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] New method for precise determination of top quark mass at LHC2015

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata, Yasuhiro Shimizu, Yukinari Sumino, Hiroshi Yokoya
    • Organizer
      Higgs as a Probe of New Physics 2015 (HPNP2015)
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2015-02-11 – 2015-02-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] New method for precise determination of top quark mass at LHC2014

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata
    • Organizer
      名古屋大学E研&タウレプトンセンター合同セミナー
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2014-10-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New method for precise determination of top quark mass at LHC2014

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata, Yasuhiro Shimizu, Yukinari Sumino, Hiroshi Yokoya
    • Organizer
      37th International Conference on High Energy Physics (ICHEP2014)
    • Place of Presentation
      バレンシア(スペイン)
    • Year and Date
      2014-07-02 – 2014-07-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC実験における新しいトップクォーク質量測定法の開発2014

    • Author(s)
      川端さやか
    • Organizer
      京都大学素粒子論研究室セミナー
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2014-06-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New method for precise determination of top quark mass at LHC2014

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata
    • Organizer
      大阪大学素粒子論研究室セミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2014-06-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New method for precise determination of top quark mass at LHC2014

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata
    • Organizer
      TOP LHC Working Group meeting
    • Place of Presentation
      CERN(スイス)
    • Year and Date
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC実験における新しいトップクォーク質量測定法の開発2014

    • Author(s)
      川端さやか、清水康弘、隅野行成、横谷洋
    • Organizer
      日本物理学会2014年年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] New technique for measurement of top quark mass at LHC2013

    • Author(s)
      Sayaka Kawabata, Yasuhiro Shimizu, Yukinari Sumino, Hiroshi Yokoya
    • Organizer
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenom enology
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC実験におけるレプトン分布を用いた精密測定法の開発2012

    • Author(s)
      川端さやか
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-09-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC実験におけるヒッグス粒子の質量再構成法2012

    • Author(s)
      川端さやか
    • Organizer
      新ヒッグス勉強会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山県)
    • Year and Date
      2012-07-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC実験におけるヒッグス粒子の質量再構成法2012

    • Author(s)
      川端さやか
    • Organizer
      基研研究会 素粒子物理学の進展2012
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府)
    • Year and Date
      2012-07-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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