| Project/Area Number |
21K03541
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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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 | Tokyo Management College |
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Principal Investigator |
安井 良彰 東京経営短期大学, その他部局等, 准教授 (50389839)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 正 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, シニアフェロー (90184481)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 素粒子論 / 輻射補正 / ファインマン積分 / 標準模型 / ヒッグス粒子 / トップクォーク / 数値解析 / 計算システム / トップクオーク / 量子補正 / 電弱総合作用 / QCD / フレーバーの物理 / 計算機科学 / 高次量子補正 / 場の理論 |
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| Outline of Research at the Start |
電弱相互作用の高次量子補正に焦点をあて、摂動論２ループレベルでの素粒子反応計算システムの開発を進める。素粒子実験の世界においてもボトムクォーク希崩壊過程の精密測定やトップクォークの精密測定など標準模型の超精密検証を通した標準模型を超える新しい物理現象の探索が重要課題になっている。これらの超精密実験を解析するには、実験精度と同等以上の高い精度の理論解析として２ループレベルの計算が不可欠である。本研究の成果をもとに、これら素粒子精密実験の解析の決めてとなる理論解析の精度を限界まで高めることを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
トップクオークはクオークの中でも最も重たい粒子として、その発見には長い年月を要したが、現在はLHCを用いることにより大量に生成することが可能になっ ている。このトップクオークの精密測定は標準模型を超える物理を見つけるプローブになると期待されている。素粒子の精密測定では解析に必要な理論計算も極 限まで精度を上げる必要があり、特に高エネルギー物理学では摂動論高次量子補正の計算が不可欠である。我々は過去に1ループレベルの摂動論計算を自動的に 行うシステム(GRACEシステム)を開発し、電弱相互作用の量子補正の解析を体系的に進めてきた。またGREACEシステムの2ループへの拡張として、ミューオン 異常磁気能の2ループ計算も実施した。本研究ではこれらの経験を基に、トップクオークの精密測定実験の解析に必要な高次量子補正の解析として摂動論2ルー プ計算システムの開発を目指している。特に本研究では摂動論2ループ計算に必要なファインマン積分を数値的に直接計算する方法を採用している。現在、我々 はトップクオークの奇崩壊過程の一つであるフレーバー非保存ヒッグス生成過程t→cHのO(ααs)摂動計算を念頭に研究を進めている。これらの解析で必要なファイマン積分についてはさまざまなアプローチが試みられてきたが、我々は必要なファインマン積分を実行するに当たり、完全数値積分での解析を目指している。これらの数値解析では長多倍長計算や正則パラメータの外挿法など新しい手法を導入している。今年度の研究では繰り込み処方に必要なt→cのO(ααs)摂動計算を数値的に推し進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
23年度は22年度に引き続き繰り込み処方に必要なトップ、チャーム非保存伝搬関数の2ループ積分計算を推し進めた。解析に必要なファイマン振幅の生成はGRACEシステムを用いて自動生成している。ファインマン積分の実行に対しては22年度のリダクション処方を用いた計算を進めていたが、一部収束性の悪い積分が現れることがわかり、運動量シフトを持ちた計算方法に修正するなど計算方法の変更を余儀なくされた為、進捗状況に遅れが出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
計算処方についてはある程度目処がたったことから、実際のプロセスへの適用と解析を引き続き進める。また、本研究では数値解析をメインにしているが、数値解析の結果を検証する手立てがあまりないことから、一部のプロセスについては代数的な解析結果との比較も行い、計算結果の整合性を検証することとした。その為の解析もすでに進めている。
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