2018 Fiscal Year Annual Research Report
The next generation of CMB observation that will realize the neutrino mass measurement and the exploration of super-TeV physics
| Project Area | Exploration of Particle Physics and Cosmology with Neutrinos |
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| Project/Area Number |
18H05539
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
日下 暁人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20785703)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木内 健司 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00791071)
小栗 秀悟 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 基礎科学特別研究員 (20751176)
田島 治 京都大学, 理学研究科, 准教授 (80391704)
服部 誠 東北大学, 理学研究科, 准教授 (90281964)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2023-03-31
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| Keywords | 宇宙マイクロ波背景放射 / ニュートリノ / インフレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本計画研究では、初期宇宙観測という切り口で、本領域の目標「ニュートリノを軸とした新しい素粒子・宇宙像の創造」に挑む。宇宙背景放射(CMB)と宇宙背景ニュートリノ(CνB)は、どちらも初期宇宙のビッグバンに起源を持つ。現在、CMBはその偏光パターンも含めた超精密観測が進展している。特に、奇パリティを持つ「Bモード」の観測から、1)銀河団が作る重力レンズ効果の強度観測、それにCνBが与える影響を通したニュートリノ質量和の測定と、2)原始重力波由来のBモード探索による、「初期宇宙インフレーション」の研究、が可能となる。以上の研究を、世界最先端実験の一つで、POLARBEAR実験の後継であるSimons Arrayと、ユニークな観測を目指す純国産実験GroundBIRD、両者のデータ解析等を推し進めることにより行う。それと同時に、次世代実験CMB-S4にむけた技術開発を推し進めることで、その先でさらに測定精度を向上することを目指す。初年度目においては、High Performance Computing (HPC)に最適化されたCMB解析用フレームワークを活用しデータ解析パイプラインを作成開始した。また、Simons Arrayの一台目望遠鏡をチリ・アタカマに設置し、GroundBIRDもその設置に向けて大きく進展した。次世代実験に重要な役割を果たす前景放射の解析においても進展が見られたほか、次世代実験で重要となる高スループットでの検出器評価と多チャンネルデータ読出しの研究開発を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
High Performance Computing (HPC)に最適化されたCMB解析用フレームワークを活用しデータ解析パイプラインを作成開始した。本研究は、米国LBNL/NERSCとの共同研究として、最先端のHPC技術を用いる物である。また、Simons Arrayの一台目望遠鏡をチリ・アタカマに設置し、GroundBIRDもその設置に向けて大きく進展した。次世代実験に重要な役割を果たす前景放射の解析においても進展が見られたほか、次世代実験で重要となる高スループットでの検出器評価と多チャンネルデータ読出しの研究開発を進めた。観測装置の設置及びそのノイズ性能改善に一部遅れが生じたが、他の研究が十分進んでおり、順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
2年度目においては、Simons ArrayおよびGroundBIRDによる観測を行い、それに対応したデータ解析パイプラインの開発をさらに進める。検出器測定及び多重化読出しについて開発を進め、実際の検出器評価を開始する。前景放射の解析については、引き続き研究を継続し、論文としてまとめる。
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