| Project/Area Number |
20J22214
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
TSENG ShihYen 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 新粒子探索 / レプトンの双極子モーメント / U(1)Lμ－Lτ対称性 / Vector-like lepton / ニュートリノ振動 / MiniBooNE実験 / ステライルニュートリノ / アクシオン / U(1)ゲージ対称性 / ニュートリノ / CP対称性の破れ |
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| Outline of Research at the Start |
素粒子物理学において、電磁気力、強い力と弱い力の三つの基本相互作用を記述する標準模型は、低エネルギースケールの数多くの素粒子現象を説明することに成功している。しかし、標準模型だけではうまく説明できない現象や実験結果は、標準模型を超える物理の存在を示唆している。例えば、本研究の主題となっている物質と反物質の非対称性もその現象の一つである。したがって、標準模型の拡張が必要であると考えられる。
本研究では、この未解明の問題を解き明かすために、様々な標準模型を超えた物理模型やシナリオを考え、プログラムを組み立てて調査を行う。この研究を通して宇宙への理解を深められることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度中に①新粒子探索と②レプトンの双極子モーメントに関する研究を行いました。
①新粒子探索
FermilabのMuon g-2実験では、ミューオン磁気双極子モーメントの測定値が標準模型の予想値から4.2標準偏差くらいずれていることがわかった。先行研究の結果から、質量が200 MeVより軽いU(1)Lμ－Lτゲージボゾンが存在すればミューオンの異常磁気双極子モーメントを説明することができるということが知られている。そこで、同研究室の濱口、永田、Tseng、和田は、浅井 (東大 ICRR) とともに、MUonE実験を用いたU(1)Lμ－Lτゲージボゾンの探索について研究を行なった。その結果、適切な選択基準を課すことで、ミューオン磁気双極子モーメントの実験値と理論値のずれを説明可能なパラメーター領域を含む広いパラメーター領域で U(1)Lμ－Lτゲージボゾンが探索可能であるという結果を得た。
②レプトンの双極子モーメント
CP対称性を破れる物理量として、素粒子の電気双極子モーメントが挙げられる。標準模型の枠組みでは、電気双極子モーメントへの寄与が極めて小さいため、現在の実験技術ではまだ測定不可能である。従って、もしも近い将来の実験で標準模型の予想値より大きい電気双極子モーメントが観測されれば、標準模型を超える新物理を示す明確なサインとなることが知られている。同研究室の濱口、永田、Tseng、尾崎は, Vector-like lepton模型における電子およびミューオンの電気/磁気双極子モーメントを計算し、ミューオン磁気双極子モーメントの実験値と理論値のずれを説明しつつ、電子およびミューオンの電気双極子モーメントが将来実験で検出される可能性があることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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