大統一理論の構築とその現象論の研究

• Project Area: Unification and Development of the Neutrino Science Frontier
• Project/Area Number: 16H00867
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 久野 純治 名古屋大学, 基礎理論研究センター, 教授 (60300670)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 大統一模型 / 超対称性 / 陽子崩壊 / フレーバーの物理 / 世代構造

Outline of Annual Research Achievements

1990年代LEP実験によりゲージ結合定数が精密に測定され超対称大統一模型においてゲージ結合定数の統一が実現されていることが分かって以来、超対称大統一模型は有望な模型として注目されている。この模型のさらなる検証の可能性として、陽子崩壊とフレーバー転換過程に我々は注目し、その研究を行った。
SU(5)超対称大統一模型におけるXボゾンの陽子崩壊は模型の詳細のあまり依存しない予言と考えられている。我々は陽子崩壊過程に対する様々な量子補正を評価し、大統一模型の模型にどれくらい予言が依存するかを検証した。特に、Missing partner模型などの大統一のゲージ対称性を破るヒッグス場の次元が大きい模型でも、大きな補正が生まれないことを示した。この結果は査読付き学術雑誌のNucl. Phys. Bに掲載された。
SO(10)超対称大統一模型は物質場の統一を実現する魅力的な模型である一方で、測定されたクォーク、レプトンの質量を正しく予言できない問題があった。１つの提案として、物質場の統一はSO(10)超対称大統一模型では実現できておらず、標準模型のクォーク、レプトンは、重いベクター的物質場との混合によって実現されているというものがある。SO(10)超対称大統一模型が低エネルギーにZ’ボゾンの存在を予言する場合、その混合によってハドロン、レプトンの新たなフレーバー転換過程を導く。我々は、ハドロンとレプトンの新たなフレーバー転換過程の間の相関を明らかにし、将来実験との関係を明らかにした。この結果は現在、査読付き学術雑誌に投稿中である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Threshold corrections to dimension-six proton decay operators in non-minimal SUSY SU (5) GUTs (2016)
  • Author(s): Borut Bajc, Junji Hisano, Takumi Kuwahara, Yuji Omura
  • Journal Title: Nucl.Phys. Volume: B910 Pages: 1-22
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2016.06.017
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant