Unified picture of electroweak symmetry breaking and family structure

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: New expansion of particle physics of post-Higgs era by LHC revealing the vacuum and space-time structure
• Project/Area Number: 16H06492
• 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: Hisano Junji 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 教授 (60300670)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 兼村 晋哉 大阪大学, 理学研究科, 教授 (10362609) ; 野尻 美保子 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30222201)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: 新物理探索 / LHC / 素粒子標準模型 / ヒッグス粒子 / 暗黒物質 / 電弱対称性の破れ

Outline of Final Research Achievements

We propose scenarios that can explain the anomalous phenomena observed at the LHC and explore the possibilities of new physics exploration at LHC using deep learning. We also conducted research on the physics of spontaneous symmetry breaking in the electroweak sector and its relationship to the extended Higgs model from various perspectives. Furthermore, we conducted research on cosmological dark matter, grand unified theories, and studied the electric dipole moments with sensitivity to physics beyond the TeV scale.

Free Research Field

素粒子論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

1) ヒッグス粒子の発見で素粒子の質量生成機構は実証されたが、電弱対称性の自発的破れの要因と背後に潜む新物理は未知である。電弱対称性の破れの存在は、宇宙初期に電弱相転移があったことを意味する。電弱相転移の性質はバリオン数非対称性と関係し、宇宙論的にも重要である。本研究はヒッグスセクターの物理が初期宇宙に及ぼした影響を加速器実験と重力波実験を用いて解明するものであり、学術的に極めて意義のある研究である。
2) 深層学習のサイエンスへの応用は、高い成果が期待される一方、理論的に精密に予言することが難しい量が感度に影響しており、科学モデルのより一層の精密化が必要とされることを明らかにした。