2019 Fiscal Year Research-status Report
Search for lepton flavor violation in meson decays
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17K05474
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
西田 昌平 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, 准教授 (20370075)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 素粒子実験 / レプトンフレーバーの破れ / 粒子識別 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Indian Institute of Technology Hyderabad の学生2名とともにBs→τlとΥ(nS)→τl (n=1,2,3)の解析を進めている。Bs→τlの解析では、Υ(5S)で収集されたデータを用い、生成されたBs対の一方を既知のモードでタグし、もう一方が信号としてτlに崩壊したような事象を探索する。当初、タグ側ではBsがハドロニック崩壊する事象を再構成しようとこころみたが、この方法では効率が低すぎて十分な感度が得られないことが判明した。そこで、BsのDs l νへのセミレプトニック崩壊をタグする方法で解析を試みている。この方法で、探索が可能なことをモンテカルロシミュレーションで確認した。感度向上のために、解析の最適化を行っている。Υ(nS)→τlについてもモンテカルロシミュレーションを用いてバックグラウンドの寄与を評価している。その結果、e+e-→μ+μ-過程やΥ(nS)の崩壊からのバックグラウンドが多いことが分かった。これらのバックグラウンドを抑制するための物理量を調べているところである。
B→τlの研究では、Belle IIの解析用に開発されたFull Event Interpretationを用いてBをタグする手法ではセミレプトニック崩壊を用いることにし、ハドロニック崩壊を再構成する手法の解析は別に行うことになった。その他、終状態にτを含まないB→Kμeモードの解析とともに、研究を継続している。
Belle II 実験のARICH検出器を含む粒子識別装置については、Belle IIのデータを用いてキャリブレーションや粒子識別性能の研究が行われているところであり、本課題に関連するμとπの識別の可能性などについて基礎的な研究を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Belleのデータを用いた解析については、Bs→τl とΥ(nS) →τl (n=1,2,3,)の解析がすすんでいる。Belle実験グループ内の関連するミーティングなどでも報告を行っている。ただ、解析手法の選択や、バックグラウンドの理解などに当初の予想よりも時間がかかっており、若干遅れている。一方で、Belle IIの検出器の理解や粒子識別の研究については、おおむね順調に進んでいるが、データの取得が遅れており、それに伴って進捗にも影響が出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Bs→τl とΥ(nS) →τl (n=1,2,3)などBelleのデータを用いた解析については、今後解析の最適化をはかり、Belle実験グループに報告した上で実データの解析に取りかかる。大きな問題もなく解析を着実に進めることができているが、最終年度中に論文にまとめるところまで進められるかは微妙な状況である。Belle II のデータ収集が本研究当初の見込みから遅れており、当初の目標であったBelle II データを用いた解析については始められていない。データが収集できた際にデータ解析に取り掛かれるように準備を続ける。
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| Causes of Carryover |
計算機を購入したが、既存のリソースを活用するなどして、低予算のもので済ませることができた。また、年度末に学会に参加予定だったが、新型コロナウィルスの影響で参加を見合わせた。次年度に研究会等への参加に用いる。
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