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LHC時代における超対称標準模型の現象論的研究

Research Project

Project/Area Number 12J10029
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

永田 夏海  東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords超対称標準模型 / 大統一理論 / 陽子崩壊 / フレーバー / 電気双極子モーメント / 超対称性理論 / 暗黒物質 / QCD和則
Research Abstract

2012年7月, CERNの大型衝突型加速器(LHC)にてヒッグス粒子が発見された。現在までの実験結果から, このヒッグス粒子は陽子の130倍ほどの質量を持つことが明らかになっている。最小超対称標準模型の場合, ヒッグス粒子の質量は模型のパラメーターの関数として予言される。そこで, ヒッグス粒子の発見後, 発見されたヒッグス粒子の質量を実現するパラメーター領域を調べる研究が精力的に行われて来た。その結果, 超対称性スケールが電弱スケールと比べて1~3桁ほど高い時, 観測値を説明することができると明らかになった。
このような状況を鑑みて, 超対称性の破れのスケールが高い場合の超対称性標準模型を研究することにした。一般に, 超対称性の破れのスケールが高い場合には, 加速器実験でこの模型を調べることが困難になる。そこで, 超対称性の破れのスケールが高くてもその兆候を捉えることができるような物理量は何であるか, その物理量に関する現在の実験から超対称標準模型をどの程度制限することができているのか, 将来実験で超対称性を発見することは可能なのか, などを調べることにした。
このような物理量として, 今年度の研究では, 特に陽子崩壊および中性子電気双極子モーメントに着目して研究を行った。超対称スケールの高い場合における最小超対称大統一理論で陽子崩壊率を計算した結果, 観測されたヒッグス粒子質量を説明することができる程度に超対称性の破れのスケールが高い場合, 陽子崩壊の寿命は現在の実験制限を逃れていると分かった。さらに, 近い将来の実験によって, このシナリオを検証することが可能であることも明らかになった。また, 中性子電気双極子モーメントへの超対称性粒子の寄与を精密に計算することで, この物理量から超対称スケールに対して課される制限を高い精度で導いた。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Sfermion Flavor and Proton Decay in High-Scale Supersymmetry2014

    • Author(s)
      N. Nagata and S. Shirai
    • Journal Title

      Journal of High-Energy Physics

      Volume: 1403 Issue: 3 Pages: 49-49

    • DOI

      10.1007/jhep03(2014)049

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Grand Unification in High-scale Supersymmetry2013

    • Author(s)
      J. Hisano, T. Kuwahara, N. Nagata
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 723 Issue: 4-5 Pages: 324-329

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2013.05.017

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Decoupling Can Revive Minimal Supersymmetric SU (5)2013

    • Author(s)
      J. Hisano, D. Kobayashi, T. Kuwahara, N. Naeata
    • Journal Title

      Journal of High-Energy Physics

      Volume: 1307 Issue: 7 Pages: 38-38

    • DOI

      10.1007/jhep07(2013)038

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] QCD Corrections to Quark (Chromo) Electric Dipole Moments in High-scale Supersymmetry2013

    • Author(s)
      K. Fuyuto, J. Hisano, N. Nagata, K. Tsumura
    • Journal Title

      Journal of High-Energy Physics

      Volume: 1312 Issue: 12 Pages: 10-10

    • DOI

      10.1007/jhep12(2013)012

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct Search of Dark Matter in High-Scale Supersymmetry2013

    • Author(s)
      Junji Hisano, Koji Ishiwata, Natsumi Nagata
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 87 Issue: 3 Pages: 35020-35020

    • DOI

      10.1103/physrevd.87.035020

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Neutron Electric Dipole Moment Induced by the Strangeness Revisited2013

    • Author(s)
      Kaori Fuyuto, Junji Hisano, Natsumi Nagata
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 87 Issue: 5 Pages: 54018-54018

    • DOI

      10.1103/physrevd.87.054018

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reevaluation of Neutron Electric Dipole Moment with QCD Sum Rules2012

    • Author(s)
      Junji Hisano, Jeong Yong Lee, Natsumi Nagata, Yasuhiro
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 85 Issue: 11 Pages: 114044-114044

    • DOI

      10.1103/physrevd.85.114044

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] hancement of Proton Decay Rates in Supersymmetric SU(5) Grand Unified Mode2012

    • Author(s)
      Junji Hisano, Daiki Kobayashi, Natsumi Nagata
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 716 Issue: 3-5 Pages: 406-412

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2012.08.037

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スフェルミオン・フレーバーと陽子崩壊2014

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • Year and Date
      2014-03-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 重いSUSYをどう攻めるか? ~GUT, 陽子崩壊から2014

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      LHC研究会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-03-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A leading order treatment of the gluonic effects on the dark matter direct detection2014

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      Beyond the Standard Model 2014
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2014-03-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Formulation of effective theories for dark matter direct detection2013

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      Tohoku Forum for Creativity
    • Place of Presentation
      東北大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2013-10-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Grand Unification in High-scale Supersymmetry2013

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      KEK-PH 2013 FALL
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)
    • Year and Date
      2013-10-01
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高い超対称スケールを持つ最小超対称大統一理論2013

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      高知大学(高知県高知市)
    • Year and Date
      2013-09-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超対称SU (5)大統一理論の再検討2013

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      基研研究会PPP2013
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府京都市)
    • Year and Date
      2013-08-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Minimal SUSY SU (5) GUT in High-scale SUSY2013

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      Planck2013
    • Place of Presentation
      Bethe Center for Theoretical Physics, Bonn, Germany
    • Year and Date
      2013-05-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct search of dark matter in high-scale SUSY2013

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学、東広島市
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct search of dark matter in high-scale SUSY2013

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      KEK-PH 2013
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構、つくば市
    • Year and Date
      2013-03-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Reevaluation of neutron electric dipole moment with QCD sum rules2012

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      SCGT2012
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋市
    • Year and Date
      2012-12-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct Detection of wino dark matter in high-scale SUSY2012

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      3rd Joint Retreat on Cosmology and LHC Physics
    • Place of Presentation
      台灣国立清華大学、台湾、新竹市(招待講演)
    • Year and Date
      2012-11-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] QCD sum ruleを用いた, CP対称性を破る相互作用に対する理論的制限について2012

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学、京都市
    • Year and Date
      2012-09-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] A complete calculation for direct detection of wino dark matter2012

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      SLAC SI 2012
    • Place of Presentation
      SLAC, CA, USA
    • Year and Date
      2012-07-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] QCD Sum Rule による電気双極子モーメントの再評価2012

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      PPP2012
    • Place of Presentation
      京都大学、京都市
    • Year and Date
      2012-07-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct Detection of Vector Dark Matter2012

    • Author(s)
      永田夏海
    • Organizer
      PASC0S2012
    • Place of Presentation
      メキシコ国立自治大学、Merida, Mexico
    • Year and Date
      2012-06-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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

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