2018 Fiscal Year Annual Research Report
電子・陽電子コライダーにおけるトップクォーク物理の国際的展開
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16H02173
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山本 均 東北大学, 理学研究科, 教授 (00333782)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 恵介 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 (30181308)
栗原 良將 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, 講師 (50195559)
隅野 行成 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80260412)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | トップクォーク / ILC / 電子陽電子こライダー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. しきい値領域におけるトップクォークの物理（グループA): 最適化と実装したしきい値領域におけるトップクォーク対ジェネレータを用いて、実際のILC環境におけるILD測定器のシミュレーションを行った。とくにトップクォークの運動量分布の測定に重点を置き、測定器のフルシミュレーションをトップ崩壊幅およQCD結合係数alpha_sを変えて行って多くの運動量分布のサンプルを生成して、それをつかって実際に測定された運動量分布をフィットする「テンプレート法」を確立した。その結果、運動量分布のみからトップ崩壊幅およQCD結合係数alpha_sの両方を同時に決定できることがわかった。この解析で修士の学生が修士論文を完成した。
2. オープントップ領域におけるトップクォークの物理（グループB): 重心エネルギー500 GeVにおけるトップクォークの対生成を使った行列要素法の経験に基づき、測定器分解能の効果や背景事象を適切に考慮したmaximum likelihoodを適用した解析を完成させた。統計誤差は、測定器分解能の効果や背景事象を無視した行列要素法に少々劣るものの、十分に意義のある結果が得られた。理論面では、電子・陽電子散乱によるトップ・クォーク対生成断面積の、入射ビームのスピン偏極を含めた電弱相互作用によるループ補正計算を行い、論文に発表した。また、その結果を、二つの国際会議において発表した。さらに、より精密なトップ・クォーク対生成断面積の計算のために、電子・陽電子の多重光子輻射効果の計算を行った。
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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
国際ILCグループ全体の方針として、ILCの重点が重心エネルギー250 GeVのヒッグスファクトリーとなったため、ILCにおけるトップクォークの物理は若干中心的位置からははずれる傾向が現れたが、その物理的意義と重要性に変わりはない。2018年５月には東北大学において国際会議「Top at LC 2018」を開催して世界からリニアこライダーにおけるトップクォーク研究のexpertたちが役７０名終結し、成功裏に終わった。
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| Strategy for Future Research Activity |
トップクォーク対生成閾値の350GeVでの運転を当初計画としているCLICグループに参入し連携を強化する。
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