2017 Fiscal Year Research-status Report
Extensions of top-quark-decay interaction based on effective field theory and its observability
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17K05426
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
大熊 一正 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (80367507)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トップクォーク / 稀崩壊 / 非標準結合定数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トップクォークは，その重い質量のため，他のクォークとは異なり，生成後，非摂動的な効果の影響を受けるよりも早く崩壊する．このため，トップクォークのレプトンへの崩壊過程を観測することにより，生成されたトップクォークの性質をより精密に知ることができると期待されている．さらに，Large Hadron Collider(LHC)の将来計画であるHigh-Luminosity LHCにおいても，トップクォークの精密測定は，重要な調査対象の一つとされている．
この状況を踏まえ，本研究では，トップクォークの稀崩壊過程であるフレーバを変える中性カレント(Flavor changing neutral current:FCNC)を介したt->uZ過程 及び t-> cZ過程に着目し，その過程に寄与するtuZ結合及びtcZ結合に対して，現在の実験結果から制限を与えた．この際，質量次元が6であり，標準模型のゲージ群のもとに対称である有効演算子からなる有効ラグランジアンを構築し，解析に利用した．また，構築した有効ラグランジアンを利用する際にも，可能な限り特定の模型に依存しないように配慮し，導出したラグランジアンに含まれる全ての結合定数は，最も一般的である複素数として扱い，それぞれの結合定数に対する制限を与えた．
さらに，将来実施される予定の実験を念頭におき，現在の制限がどの程度改善される得るか，または，もし，現在の制限で許されている値の上限値もしくは，下限値が実際の結合定数の大きさに等しかった場合には，どの程度の信頼度で観測され得るかを調べた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本解析では，非標準結合定数として，最大8個のパラメーターを独立に変化させて，それぞれのパラメーターへの制限を与える．この際，必要と思われる精度を出すために見込んでいた計算時間が，Graphics Processing Unitを用いたにも関わらず長くなり，解析結果が出揃うまでに想定以上の時間を有した．この結果，平成29年度中に投稿（可能であれば掲載）までを済ませる予定であったトップクォークのFlavor changing neutral currentを介した稀崩壊過程の解析結果の論文は，現在執筆中である．このため，進捗としては，やや遅れていると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
出来るだけ早く，トップクォークのFlavor changing neutral current(FCNC)を介した稀崩壊過程の解析結果を論文として発表し，その後，トップクォークの生成過程に寄与する可能性のあるトップクォークのChromoelectric Dipole Moment(CEDM)とChromomagnetic Dipole Moment(CMDM)の制限付けを最新データを利用して再解析し，過去の解析結果の更新と将来的な加速器実験での展望について吟味したい．
一方で，CEDMとCMDMの制限付けの計算は，Graphics Processing Unitを利用したとしても，膨大な計算時間を要すると思われる．このため，CEDMとCMDMの制限付けに並行し，トップクォークの主な崩壊過程であるt->bW過程に着目し，その精密測定で観測される可能性のあるCPの破れに寄与する結合定数の制限付けに必要な観測量の理論式の導出を行いたい．
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| Causes of Carryover |
参加したかった国際会議及び国内会議の各1件が，所属大学での業務と日程が重なり，参加できなかったため次年度使用額が生じた．今年度は，時間が許す限り，希望する研究会に参加するように努める．しかしながら，平成30年度も，所属大学の業務との兼ね合いにより，参加したい研究会に参加できない場合も考えられる．この場合，今年度は，必要とする情報に詳しい有識者に自身の所属大学に来て頂き，知見を得るようにする．
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Research Products
(1 results)
