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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Road toward the next standard model explored with muon precision physics

Research Project

Project/Area Number 16K05323
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization

Principal Investigator

野村 大輔  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, 研究員 (40583555)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsミューオン / 異常磁気能率 / 素粒子の標準模型 / 強い相互作用
Outline of Annual Research Achievements

今年度もミューオンの異常磁気能率 (muon g-2) や関連する物理量について研究した。
muon g-2 は素粒子の標準模型を超える新物理を探るのに有用な物理量である。この物理量から新物理の存在を探るには muon g-2 の実験値を標準模型の予言値と比較する必要があるが、後者を精密に計算する上で最も鍵になるのがハドロンからの寄与である。ハドロンからの寄与のうち不定性の最も大きなものは hadronic leading-order 項と呼ばれる。我々は以前(2011年)、この項を精密に評価した結果を論文として発表した。この論文によると、muon g-2 の実験値と理論値との間には3標準偏差以上のずれがある。これは標準模型を超える新物理の存在を示唆しており、非常に高い引用数を得た。
一方で、この論文でインプットとして用いた実験データは現在ではすでに古く、最新のデータを用いて解析をやり直す必要がある。このような論文を我々は昨年度の2月に完成し、プレプリントサーバ arXiv.org に投稿した。我々はこの論文 (arXiv:1802.02995) を今年度の4月に微修正した後に専門誌 Physical Review D に投稿した。この論文は今年度中に同誌に掲載された。
また、関連する物理量の例として QCD 結合定数 \alpha_s がある。上の論文では e^+ e^- --> hadrons のデータを解析に用いたが、このデータに重み関数を掛けてエネルギーについて積分したものは有限エネルギー和則によって QCD の摂動論と関係づけることができる。我々は 2GeV 以下のデータと有限エネルギー和則とを用いてデータと QCD の予言とを比べることによりタウレプトン質量での QCD 結合定数の値を決定した。この結果は Physical Review D に論文として掲載された。

  • Research Products

    (15 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 6 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Liverpool(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Liverpool
  • [Int'l Joint Research] Universidade de Sao Paulo(ブラジル)

    • Country Name
      BRAZIL
    • Counterpart Institution
      Universidade de Sao Paulo
  • [Int'l Joint Research] Universitat Autonoma de Barcelona(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      Universitat Autonoma de Barcelona
  • [Int'l Joint Research] San Francisco State University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      San Francisco State University
  • [Int'l Joint Research] York University/University of Victoria/University of British Columbia(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      York University/University of Victoria/University of British Columbia
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      5
  • [Journal Article] A New Approach for Measuring the Muon Anomalous Magnetic Moment and Electric Dipole Moment2019

    • Author(s)
      M. Abe, S. Bae, G. Beer, (途中50名省略), D. Nomura, (以下省略。全96名)
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Muon g-2 and \alpha(M_Z^2): A new data-based analysis2018

    • Author(s)
      Alexander Keshavarzi, Daisuke Nomura, Thomas Teubner
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 97 Pages: 114025

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.97.114025

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Strong coupling from e^+ e^- --> hadrons below charm2018

    • Author(s)
      Diogo Boito, Maarten Golterman, Alexander Keshavarzi, Kim Maltman, Daisuke Nomura, Santiago Peris, Thomas Teubner
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 98 Pages: 074030

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.98.074030

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Muon g-2: a new data-based analysis2019

    • Author(s)
      D. Nomura
    • Organizer
      international worksop "e^+ e^- Collisions From Phi to Psi 2019 (Phipsi19)"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ミューオン異常磁気能率に対する標準理論計算:最近の進展2019

    • Author(s)
      野村大輔
    • Organizer
      日本物理学会 第 74 回年次大会
    • Invited
  • [Presentation] Standard Model prediction for the muon g-22018

    • Author(s)
      D. Nomura
    • Organizer
      The 20th International Workshop on Neutrinos from Accelerators (NuFACT 2018)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Muon g-2: a new data-based anlysis2018

    • Author(s)
      D. Nomura
    • Organizer
      2018 WPI-next mini-workshop ‘Hints for New Physics in Heavy Flavors’
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hadronic vacuum polarization contribution to the muonium HFS and related topics2018

    • Author(s)
      D. Nomura
    • Organizer
      worksop “Physics of muonium and related topics”
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] muon g-2 の理論2018

    • Author(s)
      野村大輔
    • Organizer
      Flavor Physics Workshop 2018
    • Invited

URL: 

Published: 2019-12-27  

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