2020 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | New expansion of particle physics of post-Higgs era by LHC revealing the vacuum and space-time structure |
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| Project/Area Number |
16H06493
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
戸本 誠 名古屋大学, 理学研究科, 特任教授 (80432235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 祐司 神戸大学, 理学研究科, 教授 (00311126)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / トップクォーク / LHC-ATLAS実験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トップクォークは標準模型の素粒子の中で最も重く、そのために興味深い研究が多数ある。(1) 100 GeVからテラスケール領域における強い相互作用の性質の理解、(2)トップクォークの湯川結合と質量の精密測定による「真空」の理解、(3)トップクォーク単体の相互作用の中に現れうる新しい物理の間接測定、(4)トップクォークをプローブとした新粒子の直接探索による「時空」の解明の4項目である。以上の4項目に対して、以下の成果をあげた。
(1) トップクォークの生成・崩壊の力学変数や随伴するジェットや他粒子の種類や数によるトップクォーク対生成の微分断面積測定を行い、高次の摂動補正を考慮した標準模型の予言と良く一致していることを示した。
(2) ttH過程によるトップクォークの湯川結合の測定精度を高めるとともに、トップクォーク質量の精密測定を進めた。具体的には、トップクォークのt→b (→J/ψ X)+W(→lν)崩壊過程で生成する荷電レプトン(l)とJ/ψ→μμによるμ粒子の情報からトップクォーク質量を測定する解析に着手し、現在の統計量においてこれまでの測定手法と同程度の0.9 GeVの統計的不確かさによる測定が可能であることを立証した。
(3)トップクォーク崩壊を用いて、Flavor Changing Neutral Currentの測定、W→lν崩壊のユニバーサリティの測定、有効場理論に基づく新物理探索などによる間接的な新物理探索を進めた。
(4)4.7シグマの統計的有意度で4トップクォーク生成事象の兆候を捉えた。測定された断面積値は標準模型の予言よりも高く今後の確度を高めた測定が期待される。
「統合型μ粒子」の開発に関しては、大規模FPGAを用いたトリガープロセッサー回路を製作し、期待通りに動作することを示した。また、第3実験に向けたマルチスレッド対応のソフトウェアトリガーを完成させた。
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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