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ATLAS実験における弱ボソンの弾性散乱を用いた電弱対称性の破れの検証

Research Project

Project/Area Number 18J12551
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

新田 龍海  早稲田大学, 先進理工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords電弱対称性の破れ / VBS / LHC / ATLAS / ボソンタグ / 大半径ジェット
Outline of Annual Research Achievements

Vector Boson Scattering (VBS)断面積のボソン対衝突エネルギー(Ecm)依存性は、電弱対称性の破れの機構によって顕著に変化する。新たな機構に伴う新粒子が直接探索で到達不可能なほど重い場合においても、散乱断面積に顕著な影響を示すことがあるため、その観測により数TeVを超える高エネルギー物理に言及することが可能である。新たな機構が存在した場合、標準模型で予言される断面積からの逸脱が最も顕著なのは、高いEcmを持つ散乱事象である。先行研究として、ATLAS実験におけるボソン対が全てレプトン崩壊する終状態を用いた解析がある。
本研究では、ATLAS実験において片方のボソンがハドロニック崩壊、もう片方がレプトニック崩壊する過程(セミレプトニック)をターゲットにした解析を構築し、既出の解析より高いEcmを持つ事象を解析した。
平成31年度は、前年度に構築した解析フレームワークを用い、系統誤差を精査し、2.7σの有意度でセミレプトニックVBSを観測した。 標準模型の予言に対する観測された反応断面積の比は1.05+-0.2(統計誤差)+0.37-0.34(系統誤差)であり、標準模型と無矛盾であった。本解析で用いた事象選択を考慮した断面積(fiducial cross-section)は45.1+-8.6(統計誤差)+15.9-14.6(系統誤差)と測定された。これらの結果は、セミレプトニック終状態を用いた解析の初構築であり、今後の標準模型の検証に重要な意義を持つ。これらの結果をまとめた論文は学術誌に掲載された(PRD 100, 032007)。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Search for electroweak diboson production in association with a high-mass dijet system in semileptonic final states in pp collisions at s=13TeV with the ATLAS detector2019

    • Author(s)
      Aad G.、Yorita K.、The ATLAS collaboration
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 100 Issue: 3 Pages: 032007-032007

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.032007

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In situ calibration of large-radius jet energy and mass in 13 TeV proton-proton collisions with the ATLAS detector2019

    • Author(s)
      Aaboud M.、Yorita K.、The ATLAS collaboration
    • Journal Title

      The European Physical Journal C

      Volume: 79 Issue: 2 Pages: 135-135

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-019-6632-8

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Identification of hadronically decaying W bosons and top quarks using multivariate techniques at ATLAS2018

    • Author(s)
      Nitta Tatsumi、ATLAS Collaboration
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 1085 Pages: 042012-042012

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1085/4/042012

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Vector boson scattering, triple gauge-boson final states and limits on anomalous quartic gauge couplings with the ATLAS detector2018

    • Author(s)
      Tatsumi Nitta for the ATLAS Collaboration
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: PoS(DIS2018)

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2におけるセミレプトニック崩壊を用いた弱ボソン散乱過程の測定2019

    • Author(s)
      新田龍海
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Search for Vector Boson Scattering with W/Z boson jet at ATLAS2019

    • Author(s)
      Tatsumi Nitta
    • Organizer
      CEMPA Seminar
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run2におけるフル ハドロニック崩壊する弱ボソン散乱過程を用いた新物理探索2019

    • Author(s)
      新田龍海、寺師弘二、野辺拓也、増渕達也、寄田浩平
    • Organizer
      日本物理学会2019年年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Vector boson scattering, triple gauge-boson fi- nal states and limits on anomalous quartic gauge couplings with the ATLAS detector2018

    • Author(s)
      Tatsumi Nitta
    • Organizer
      DIS2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LHC-ATLAS 実験 Run2 におけるハ ドロン崩壊モードを用いた弱ボソン散乱過程の測定2018

    • Author(s)
      新田龍海、寺師弘二、野辺拓也、増渕達也、寄田浩平
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Remarks] W/Top tagging preprint

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1808.07858

    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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