原子核中のミューオン電子転換とその背景事象に対するQED補正と有効理論の開発

• Project/Area Number: 25K07325
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 清 裕一郎 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (60571338)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2028: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2027: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: レプトン・フレーバーの破れ / QED補正 / ミューオン原子 / 有効理論の開発

Outline of Research at the Start

本研究課題では、μ-e転換およびその背景事象である原子核中のミューオン崩壊に対するQED補正を計算する。これらは原子核が作るクーロン電場中のQED輻射補正であり、摂動論的な取り扱いを超えた解析が必要である。本研究では、ミューオンに対して非相対論的QEDを適用し、終状態の電子の波動関数の計算には、ポテンシャル中のソフト・コリニア有効理論を開発して対応する。有効理論が確立され、QED補正を系統的に計算できるようになれば、ミューオン-電子転換に対する理論計算の精度が大きく向上し、将来的には荷電レプトン・フレーバーの破れの探索実験が、より高精度な測定を可能とする実験へと発展することが期待される。