超対称性模型の加速器実験における検証

• Project/Area Number: 13J03362
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 佐藤 亮介 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,320,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 超対称性 / 暗黒物質 / LHC / ILC

Outline of Annual Research Achievements

２０１２年にＬＨＣ実験においてヒッグス粒子が発見され、その質量が125 GeVであることが判明した。超対称性模型では、ヒッグス粒子の質量は超対称性粒子の質量スペクトルなどから計算可能な物理量であるため、ヒッグス粒子の質量はその背後に隠れた超対称性模型を探るための重要な手掛かりとなる。特に125 GeVという質量は、典型的な超対称性粒子の質量スペクトルから予言される値に比べて大きいため、ヒッグス粒子の質量を増大させるような機構が存在することを示唆していると考えることができる。そのような機構を持つ模型はいくつか提案されているが、有力なものの一つが新しいカイラル超場を模型に加えたものである。このカイラル超場に含まれる新しいスカラーやフェルミオンがヒッグス場を相互作用することにより、ヒッグス粒子の質量を増大させることが可能となる。ヒッグス場との相互作用は比較的大きなものでなければいけないが、そのような強い相互作用はAsymptotic freeな性質を持つのが自然である。この性質をもらたすために、カイラル超場が新しい強いゲージ相互作用のもとで電荷を持つ模型を検討した。この新しい強い相互作用は低エネルギーで閉じ込められるが、そのために新奇な軽い複合粒子が予言される。このために、ＬＨＣ実験で期待される超対称性粒子のシグナルが通常の模型と大きく異なり、現在の実験の制限が弱くなることを示した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Southampton University(United Kingdom)
• [Int'l Joint Research] Harvard University/Massachusetts Institute of Technology(米国)
• [Int'l Joint Research] Weizmann Institute of Science/Tel Aviv University(Israel)
• [Int'l Joint Research] INFN, Firenze(Italy)
• [Journal Article] SUSY Higgs Mass and Collider Signals with a Hidden Valley (2016)
  • Author(s): Y. Nakai, M. Reece, R. Sato
  • Journal Title: JHEP Volume: 1603 Issue: 3 Pages: 143-143
  • DOI: 10.1007/jhep03(2016)143
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Footprints of New Strong Dynamics via Anomaly and the 750 GeV Diphoton (2016)
  • Author(s): Y. Nakai, R. Sato, K. Tobioka
  • Journal Title: Phys. Rev. Lett. Volume: 116 Issue: 15 Pages: 151802-151802
  • DOI: 10.1103/physrevlett.116.151802
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Composite Accidental Axions (2016)
  • Author(s): R. Sato, M. Redi
  • Journal Title: arXiv Volume: 1602.05427
  • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Self-consistent Calculation of the Sommerfeld Enhancement (2016)
  • Author(s): K. Blum, R. Sato, T. R. Slatyer
  • Journal Title: arXiv Volume: 1603.01383
  • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Lepton-specific two Higgs doublet model as a solution of muon g-2 anomaly (2015)
  • Author(s): Tomohiro Abe, Ryosuke Sato and Kei Yagyu
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 1507 Issue: 7 Pages: 064-064
  • DOI: 10.1007/jhep07(2015)064
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Quantum corrections to the spin-independent cross section of the inert doublet model (2015)
  • Author(s): T. Abe, R. Sato
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 1503 Issue: 3 Pages: 109-109
  • DOI: 10.1007/jhep03(2015)109
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Composite Higgsino (2014)
  • Author(s): M. Asano, R. Sato
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 1407 Issue: 7 Pages: 134-134
  • DOI: 10.1007/jhep07(2014)134
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Neutrinoful Universe (2014)
  • Author(s): T. Higaki, R. Kitano, R. Sato
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 1407 Issue: 7 Pages: 044-044
  • DOI: 10.1007/jhep07(2014)044
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effective gravitational interactions of dark matter axions (2014)
  • Author(s): 野海俊文、齋川賢一、佐藤亮介、山口昌英
  • Journal Title: Physical Review D Volume: 89 Issue: 6 Pages: 0650121-23
  • DOI: 10.1103/physrevd.89.065012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Flavor of Gluino Decay in High-Scale Supersymmetry (2013)
  • Author(s): R. Sato, S. Shirai, K. Tobioka
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 1310 Issue: 10 Pages: 157-157
  • DOI: 10.1007/jhep10(2013)157
  • Peer Reviewed
• [Presentation] SUSY Higgs Mass and Collider Signals with a Hidden Valley (2016)
  • Author(s): 佐藤亮介
  • Organizer: 日本物理学会 第71回年次大会
  • Place of Presentation: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • Year and Date: 2016-03-22
• [Presentation] Two Higgs doublet model in the light of muon g-2 anomaly (2015)
  • Author(s): Ryosuke Sato
  • Organizer: Asian Linear Collider Workshop (ALCW2015)
  • 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: 2015-04-21
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Inflation, leptogenesis, neutrino masses and PeV neutrinos from right-handed neutrino dark matter (2014)
  • Author(s): 佐藤亮介
  • Organizer: 素粒子物理学の進展2014
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2014-07-29
• [Presentation] PeV neutrinos from right-handed neutrino dark matter (2014)
  • Author(s): Ryosuke Sato
  • Organizer: Cargese International School
  • Place of Presentation: Cargese, France
  • Year and Date: 2014-07-23
• [Presentation] Inflation, leptogenesis, neutrino masses and PeV neutrinos from right-handed neutrino dark matter (2014)
  • Author(s): 佐藤亮介
  • Organizer: 第三回 次世代の加速器ニュートリノ実験ワークショップ
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2014-06-22
• [Presentation] Gluino decay @ LHC (2014)
  • Author(s): 佐藤亮介
  • Organizer: LHCが切り拓くテラスケールの物理
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2014-03-26
  • Invited
• [Presentation] Gluino decay in High scale supersymmetry (2014)
  • Author(s): Ryosuke Sato
  • Organizer: BSM 2014
  • Place of Presentation: KEK
  • Year and Date: 2014-03-05
• [Presentation] 新物理直接探索(理論) (2013)
  • Author(s): 佐藤亮介
  • Organizer: Flavor Physics Workshop 2013
  • Place of Presentation: エクシード合歓の郷(三重県志摩市)
  • Year and Date: 2013-11-26
  • Invited
• [Presentation] グルイーノの崩壊で探る超対称性の破れ (2013)
  • Author(s): 佐藤 亮介
  • Organizer: 日本物理学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 高知大学
  • Year and Date: 2013-09-20
• [Presentation] Mass splitting between charged and neutral winos at two-loop level (2013)
  • Author(s): Ryosuke Sato
  • Organizer: SUSY 2013
  • Place of Presentation: International Centre of Theoretical Physics(イタリア・トリエステ)
  • Year and Date: 2013-08-29
• [Presentation] 荷電ウィーノと中性ウィーノの質量差の2ループレベルの計算 (2013)
  • Author(s): 佐藤亮介
  • Organizer: 素粒子物理学の進展2013
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2013-08-06