2017 Fiscal Year Research-status Report
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16K05319
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
戸部 和弘 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (20451510)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | フレーバー物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
LHC実験において存在が予言されていたヒッグス粒子が発見されるなど、素粒子標準模型は非常に成功を収めた理論である。しかし、現在でも確立されたとは言えないながらも、標準模型の予言との食い違い（アノマリー）がいくつかの現象で指摘されている。特にミュー粒子の精密測定やB中間子の崩壊などのフレーバー物理において、いくつかアノマリーが報告されている。このようなアノマリーが標準模型を超えた理論によるものだとしたら、これらは標準模型を超えた理論の非常に重要なヒントとなり得る。今年度の本研究ではこのうちB to D(or D*) τνの崩壊現象で指摘されているアノマリーが、標準模型を超える理論によるものだとしたら、それはどのような理論なのか、そしてそれはLHC実験や他の実験などで検証は可能なのか、について研究した。具体的には、標準模型のヒッグスセクターを拡張したTwo Higgs doublet 模型（2HDM）を考え、一般的なフレーバー構造を許した時に、B中間子崩壊のアノマリーをどの程度まで説明し得るか、を明らかにした。このために我々は関係する様々な実験の制限を考慮して許される理論の領域を明らかにした。特に、Bc中間子のτνへの崩壊からの制限が非常に厳しく、標準模型からのズレを強く制限していることがわかった。また標準模型の予言からのズレが大きい領域で、LHC実験での重いヒッグス粒子の生成や崩壊を解析した。そこで標準模型にはない重いヒッグス生成過程や崩壊過程でも生成断面積が大きい可能性があり、このようなエキゾチックな過程の探索が重要である可能性を指摘した。また、以前、我々は2HDMのμーτフレーバーの破れによって、μ粒子の異常磁気能率のアノマリーを説明できる可能性を示したが、このようなシナリオでB to D (or D*) τνのズレを大きく出すことは非常に難しいことも明らかにした。
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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
Two Higgs doublet模型（２HDM）でのB to D(or D*) τν過程の解析が終わり、この模型での可能な予言を明らかにした。それより2HDMでB to D (or D*) τν過程で報告されているアノマリーを説明することは非常に難しいことがわかった。このアノマリーを比較的簡単に説明する良い模型があまりなく、今後は、そのようなモデルの構築は可能なのか、を見極めることが重要である。予定していた2HDMでの解析が終わり、研究計画はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
Two Higgs doublet模型では現在報告されているB to D (or D*) lν過程のアノマリーを完全に説明するのは難しいことがわかった。この模型にとっては、今後の実験の進展を見守ることが重要だろう。このアノマリーを標準模型を超える理論から説明しようとすると、なかなか簡単な模型が指摘されていないこともわかってきた。今後は、このアノマリーを説明できるより簡単な模型の構築は可能なのか、を見極めることが重要である。そのような模型の構築、また構築できた際には、その模型での現象論的解析を行う。またB中間子崩壊のアノマリーはb→sフレーバー 変換の現象でも報告されているので、今年度はそちらのアノマリーを説明できる模型の構築および現象論的解析も行いたい。
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| Causes of Carryover |
（理由）申請者自身が参加する予定だった国内外の研究会などに、家族の問題のために出席できなくなったため、旅費の使用額が当初の予定より減少してしまった。
（使用計画）生じた次年度使用額は、翌年度分の計画を微調整して使用することで、当初の研究計画を計画通り遂行する上で、特に問題はないと考える。
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