ヒッグス粒子・湯川結合定数の精密測定による質量起源の解明

• Project/Area Number: 14J04171
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Condensed matter physics I
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 齋藤 智之 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2014-04-25 – 2017-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2015: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 素粒子物理 / 加速器実験 / ハドロンコライダー / LHC / ATLAS / 超対称性理論 / ガス検出器 / マイクロメガス検出器

Outline of Annual Research Achievements

本研究はLHCのATLAS実験において標準理論を超えた新物理の発見を目的としている。当初はヒッグス粒子の精密測定の研究を行っていたが、同時に超対称性理論(SUSY)の直接探索による新物理探索にも注目している。LHCは2015年5月から衝突エネルギーを増強し13 TeVで実験を再開した(Run2)。Run2では新物理探索の感度は飛躍的に上昇する。特にグル―オンの超対称性パートナーであるグルイーノ対生成事象は反応断面積が大きく、Run2での超対称性粒子の発見モードとして重要である。本年度取得したデータ3.2 fb-1を用いて、1レプトン+多数のジェット+横方向損失エネルギーの終状態を用いたグルイーノ探索を行い、1つの信号領域で標準理論の予言値から2シグマの優位度でデータの超過を観測した。非常に興味深い結果で28年度初期には論文として出版予定である。この結果は私が国内研究会、学会で報告した。
またLHCは今後更なる新物理探索領域の拡大を狙い、段階的なルミノシティの増強を計画している。高いルミノシティでの環境下でも良い性能を維持するために新しいミューオン検出器であるマイクロメガスを2019年にATLASに導入すべく開発を進めている。27年度は主に3つの実績をあげた。一つ目はCERNで行ったガンマ線放射線耐性の試験により、マイクロメガス検出器が十分な放射線耐性をもつことを示した。二つ目は本番用検出器の生産の過程の確立を行い、28年度から開始する本番用検出器の大量生産の環境を整えた。3つ目はマイクロメガスの出力を使って効率の良いミューオントリガー信号を作るアルゴリズムの研究を行い、27年度は現実の出力を再現するシミュレーションを構築し、トリガー応答の性能評価に着手した。これらの研究成果に関しては私が国内研究会にて報告した。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] CERN(Switzerland)
• [Int'l Joint Research] Ludwig-Maximilian-University Munchen(Germany)
• [Int'l Joint Research] University of British Columbia(Canada)
• [Int'l Joint Research] Harvard University/University of Illinois(米国)
• [Int'l Joint Research]
• [Journal Article] Search for New Phenomena in Dijet Mass and Angular Distributions from pp collisions at sqrt(s)=13TeV with the ATLAS Detector (2016)
  • Author(s): The ATLAS Collaboration
  • Journal Title: Physics Letters B Volume: 754 Pages: 302-322
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2016.01.032
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Search for strong gravity in multijet final states produced in pp collisions at √s = 13 TeV using the ATLAS detector at the LHC (2016)
  • Author(s): ATLAS Collaboration
  • Journal Title: Journal for High Energy Physics Volume: 026 Issue: 3 Pages: 1-38
  • DOI: 10.1007/jhep03(2016)026
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Search for new phenomena with photon+jet events in proton-proton collisions at sqrt(s)=13TeV with the ATLAS detector (2016)
  • Author(s): The ATLAS Collaboration
  • Journal Title: Journal of High Energy Physics Volume: 3 Issue: 3 Pages: 1-36
  • DOI: 10.1007/jhep03(2016)041
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Measurement of the B→Xs γ branching fraction with a sum of exclusive decays (2015)
  • Author(s): T. Saito, A. Ishikawa, H. Yamamoto..., (181人中1番目)
  • Journal Title: Physical Review D Volume: 91 Issue: 5 Pages: 052004-052004
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.052004
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] New Small Wheel (2016)
  • Author(s): Tomoyuki Saito
  • Organizer: CERN-Tokyo Workshop
  • Place of Presentation: 東京大学(東京都文京区)
  • Year and Date: 2016-03-24
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2における1レプトンを持つ終状態を用いた超対称性粒子探索(1) (2016)
  • Author(s): 齋藤智之
  • 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: 2016-03-19
• [Presentation] ATLAS (2016)
  • Author(s): Tomoyuki Saito
  • Organizer: KEK Theory meeting on Particle Physics Phenomenology
  • 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: 2016-02-09
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] NSW Trigger (2016)
  • Author(s): Tomoyuki Saito
  • Organizer: Muon Trigger Workshop
  • Place of Presentation: みやこめっせ京都（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-01-12
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] SUSY 13 TeV まとめ (2015)
  • Author(s): 齋藤智之
  • Organizer: 新学術領域研究会「先端加速器LHCが切り開くテラスケールの素粒子物理学」
  • Place of Presentation: 東京工業大学(東京都目黒区)
  • Year and Date: 2015-12-21
  • Invited
• [Presentation] ATLAS実験 Run2の展望 (2015)
  • Author(s): 齋藤智之
  • Organizer: 日本物理学会第70回年次大会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京都新宿区)
  • Year and Date: 2015-03-24
• [Remarks] 東京大学 素粒子物理国際研究センター
  • URL: https://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/
• [Remarks] 東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻 浅井研究室
  • URL: http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/asai/
• [Remarks] http://atlas.cern/
• [Remarks] Large Hadron Collider
  • URL: http://home.cern/topics/large-hadron-collider
• [Remarks] ATLAS Experiment
  • URL: http://atlas.ch/
• [Remarks] The Large Hadron Collider
  • URL: http://home.web.cern.ch/topics/large-hadron-collider
• [Remarks] 素粒子物理国際研究センター
  • URL: http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/
• [Remarks] 東京大学 大学院理学系研究科 物理学専攻 浅井研究室
  • URL: http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/asai/