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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ニュートリノ振動現象論の新展開と新物理の探求

Planned Research

Project AreaUnification and Development of the Neutrino Science Frontier
Project/Area Number 25105009
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

安田 修  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (50183116)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 丈  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (60322294)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywordsニュートリノ振動 / ニュートリノ質量 / フレーバー混合 / レプトンフレーバーの破れ / 非標準的相互作用
Outline of Annual Research Achievements

太陽ニュートリノとカムランドからの質量自乗差の違いが非標準相互作用の効果であるという仮説を、近未来のハイパーカミオカンデにおける大気ニュートリノの観測でかなりの信頼度でテストできることがわかった。荷電レプトンにおけるフレーバーの破れを見る現象であるミューオン原子におけるμ(-)+e(-)->e(-)+e(-)の反応率を、これらのレプトンの波動関数を相対論的に正しく取り扱うことにより詳細に評価した。IceCubeで観測された宇宙ニュートリノのスペクトルに見えるギャップを説明するため、L(μ)-L(τ)ゲージ模型を導入し、実際にどのようなスペクトルになるかについて計算した。Next-to-Minimal SUSY SMにおいて、超対称性がミラージュ伝搬機構によって我々のセクターに伝えられたとした場合の現象論的な研究をおこなった。これによりLHC実験や暗黒物質探索での特徴的なシグナルを明らかにした。L(μ)-L(τ)模型を考え、この模型に現れる中性ゲージ粒子の質量と結合定数の大きさに対してニュートリノ三重生成過程から制限を与えた。さらにSMの予言に対するこの模型のイベント数の比は、ニュートリノエネルギーが小さいほど大きくなる事を明らかにした。無ニュートリノ二重ベータ崩壊に関わるレプトン数の破れた質量次元7と次元9の有効相互作用の起源を網羅的に調べあげ、ニュートリノに質量を与える機 構との関わりを包括的・系統的に議論した。B factoriesやLHCbにより報告されているB中間子の様々な崩壊モードにおける2シグマ程度の標準理論からのズレを同時に説明し得る有効相互作用 の組みを調べあげ、その起源となる粒子(レプトクォーク)の加速器実験での検証可能性等を議論した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

ニュートリノ振動現象の解析的・数値的研究に関して、大体当初の計画通りに進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後は、質量パターン・CP位相の研究、ステライルνの現象論、非標準相互作用に対する感度、ユニタリー性のテストの研究、加速器実験の新物理への感度との比較に関する研究を、他の研究計画班とも連絡を取りながら進め、国内外での研究集会で成果の発表に努める。

  • Research Products

    (27 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Institute of Theoretical Physics(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Institute of Theoretical Physics
  • [Journal Article] Improved analyses for in muonic atoms by contact interactions2016

    • Author(s)
      Yuichi Uesaka, Yoshitaka Kuno, Joe Sato, Toru Sato, Masato Yamanaka
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 93 Pages: 076006-1,8

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.93.076006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenomenology of NMSSM in TeV scale mirage mediation2016

    • Author(s)
      Kei Hagimoto, Tatsuo Kobayashi, Hiroki Makino, Ken-ichi Okumura, Takashi Shimomura
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1602, 089 Pages: 1-49

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1007/JHEP02(2016)089

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MeV scale leptonic force for cosmic neutrino spectrum and muon anomalous magnetic moment2016

    • Author(s)
      Takeshi Araki, Fumihiro Kaneko, Toshihiko Ota, Joe Sato, Takashi Shimomura
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 93, no.1, 013014 Pages: 1-10

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.93.013014

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 2015年ノーベル物理学賞2016

    • Author(s)
      安田修
    • Journal Title

      数学セミナー(日本評論社)

      Volume: 3月号 Pages: 43 - 48

    • DOI

      http://www.nippyo.co.jp/magazine/7050.html

  • [Journal Article] Constraints on the non-standard interaction in propagation from atmospheric neutrinos2015

    • Author(s)
      Shinya Fukasawa and Osamu Yasuda
    • Journal Title

      Adv.High Energy Phys.

      Volume: 2015, 820941 Pages: 1 - 13

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1155/2015/820941

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Constraints on non-standard flavor-dependent interactions from Superkamiokande and Hyperkamiokande2015

    • Author(s)
      Osamu Yasuda
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: NUFACT2014, 045 Pages: 1 - 6

    • DOI

      http://pos.sissa.it/archive/conferences/226/045/NUFACT2014_045.pdf

    • Open Access
  • [Journal Article] Physics with Muon - Theoretical Aspects2015

    • Author(s)
      Joe Sato
    • Journal Title

      JPS Conf.Proc.

      Volume: 8, 025002 Pages: 1 - 6

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.8.025002

    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 素粒子物理学に大きな進展をもたらしたニュートリノ振動の発見2015

    • Author(s)
      安田修
    • Journal Title

      化学(化学同人)

      Volume: 70, 12月号 Pages: 19 - 22

    • DOI

      http://www.kagakudojin.co.jp/book/b213671.html

  • [Journal Article] テンソル入門2015

    • Author(s)
      佐藤丈
    • Journal Title

      数理科学

      Volume: 7月号, (No625) Pages: 7 - 12

    • DOI

      http://www.saiensu.co.jp/?page=book_details&ISBN=4910054690750&YEAR=2015

  • [Journal Article] ニュートリノ振動―量子力学的干渉効果の一例―2015

    • Author(s)
      安田修
    • Journal Title

      日本物理学会誌

      Volume: 70, 第4号 Pages: 242 - 243

    • DOI

      http://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/2015/04/06/70-04trends.pdf

    • Open Access
  • [Journal Article] Effective Field Theory Approach to b→sll(′), B→K(*)νν-bar and B→D(*)τν with Third Generation Couplings2015

    • Author(s)
      L. Calibbi, A. Crivellin, and T. Ota
    • Journal Title

      Phys.Rev.Lett.

      Volume: 115, 181801 Pages: 1 - 6

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.181801

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Double beta decay and neutrino mass models2015

    • Author(s)
      J.C. Helo, M. Hirsch, T. Ota, and F.A. Pereira dos Santos
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1505, 092 Pages: 1 - 40

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1007/JHEP05(2015)092

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 宇宙ニュートリノから探る新物理2016

    • Author(s)
      太田俊彦
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] ニュートリノ三重生成過程を用いたL(μ)- L(τ)模型への制限2016

    • Author(s)
      金田佑哉, 下村崇, 渡邊篤史
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [Presentation] Mind the Gap on IceCube2016

    • Author(s)
      Toshihiko Ota
    • Organizer
      Beyond the Standard Model in Okinawa 2016
    • Place of Presentation
      OIST, Okinawa, Japan
    • Year and Date
      2016-03-01 – 2016-03-08
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Constraints on the Nonstandard Interaction in Propagation from Atmospheric Neutrinos2016

    • Author(s)
      深澤信也
    • Organizer
      第29回宇宙ニュートリノ研究会
    • Place of Presentation
      東大宇宙線研
    • Year and Date
      2016-02-20 – 2016-02-20
  • [Presentation] Searching for non-standard interactions at the future long baseline experiments2015

    • Author(s)
      Osamu Yasuda
    • Organizer
      A topical conference on elementary particles, astrophysics, and cosmology (Miami2015)
    • Place of Presentation
      Fort Lauderdale, Florida, USA
    • Year and Date
      2015-12-16 – 2015-12-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MeV scale leptonic force for cosmic neutrino spectrum and muon anomalous magnetic moment2015

    • Author(s)
      Joe Sato
    • Organizer
      Dark Side of the Universe 2015
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2015-12-14 – 2015-12-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MeV scale physics and high energy cosmic neutrino2015

    • Author(s)
      荒木威
    • Organizer
      ニュートリノフロンティア研究会 2015
    • Place of Presentation
      ニューウェルシティー湯河原
    • Year and Date
      2015-12-01 – 2015-12-03
  • [Presentation] MeV scale leptonic force for cosmic neutrino spectrum and muon anomalous magnetic moment2015

    • Author(s)
      Joe Sato
    • Organizer
      Particle Cosmology and beyond 2015
    • Place of Presentation
      Kanazawa, Japan
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Constraints on the flavor-dependent non-standard interaction in propagation from atmospheric neutrinos2015

    • Author(s)
      Osamu Yasuda
    • Organizer
      XIV International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics (TAUP 2015)
    • Place of Presentation
      Torino, Italy
    • Year and Date
      2015-09-07 – 2015-09-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A way to crosscheck μ-e conversion in the case of no signals of μ→eγ and μ→3e2015

    • Author(s)
      Joe Sato
    • Organizer
      SUSY 2015
    • Place of Presentation
      Lake Tahoe, California, USA
    • Year and Date
      2015-08-23 – 2015-08-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cosmic neutrino spectrum and the muon anomalous magnetic moment2015

    • Author(s)
      Toshihiko Ota
    • Organizer
      Crossroads of neutrino physics
    • Place of Presentation
      Johannes Gutenberg University, Mainz, Germany
    • Year and Date
      2015-08-05 – 2015-08-05
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Non-Standard interactions in propagation through atmospheric neutrinos2015

    • Author(s)
      Osamu Yasuda
    • Organizer
      Neutrino Theory and Phenomenology Workshop (Nu@Fermilab)
    • Place of Presentation
      Fermilab, USA
    • Year and Date
      2015-07-21 – 2015-07-25
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] ニュートリノ振動現象論の新展開と新物理の探求

    • URL

      http://musashi.phys.se.tmu.ac.jp/~yasuda/nushin/

  • [Funded Workshop] Beyond the Standard Model in Okinawa 20162016

    • Place of Presentation
      OIST, Okinawa, Japan
    • Year and Date
      2016-03-01 – 2016-03-08

URL: 

Published: 2017-01-06  

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