2020 Fiscal Year Research-status Report
ニュートリノ質量を説明する最小超対称標準模型の構築
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18K13534
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
川村 淳一郎 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 訪問研究員 (00814667)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 超対称模型 / スニュートリノ / 加速器 / 統一模型 / 暗黒物質 / アクシオン / フレーバー / ヒッグス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、スニュートリノのLHC実験での新たな探索方法の提案、アクシオンの軽い質量と超対称暗黒物質の安定性についての研究及び、パリティのある超対称模型におけるフレーバー物理に関する研究を行った。
本課題の主題の一つであるニュートリノの超対称対となるスニュートリノについて、LHC実験における新たな探索方法を提案した。スニュートリノは電荷も色荷も持たないスカラーである事から、最も探索が困難な超対称粒子であり、従来の一般的な制限は45 GeVの弱い制限しかなかった。我々は、スニュートリノがZ・Wボソンと共に生成される過程によって、将来のHL-LHC実験で90 GeV程度まで検証できる事を指摘した。更に、スニュートリノとの質量差が大きい場合、荷電スレプトンを介した生成も考える事で、250 (300) GeVまで棄却（発見）可能である事も指摘した。
本課題で重要な、超対称暗黒物質の安定性を保証するRパリティが、強いCP問題を解決するアクシオンの軽い質量を保証する離散対称性とどのような関係にあるか、統一模型の候補であるPati-Salam模型で解析を行った。この結果、離散対称性を破るPQ場が1つの最小模型では、Rパリティが実質的に保証されている事を示した。更に、本研究で主に扱う、Rパリティが破れて暗黒物質が不安定な模型を、PQ場が2つ存在する模型で具体的に構築した。
強いCP問題のアクシオン以外の解決策である、高エネルギーでパリティが回復する模型において、標準模型以外のヒッグスによるフレーバーの破れを解析した。このようなパリティのある模型において、クオーク・レプトンの質量行列を繰り込み可能かつツリーレベルで再現するためには、4つのヒッグス二重項が最低でも必要になる。この場合の、標準模型以外の3つの二重項が引き起こす、K中間子やレプトンにおけるフレーバーの破れへの影響を詳細に解析した。
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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
本研究課題に関連して、特にスニュートリノ探索、Rパリティの起源の解明という2点について研究を行い、興味深い結果を得られたため。超対称性の破れの伝達機構との関連に関しても解析を続けている。新型コロナウィルスの影響により、予定していた出張が行えなかったため、予算は来年度に持ち越した。
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| Strategy for Future Research Activity |
進行中の超対称性の破れの伝達機構との関連について解析を進めていく他、去年度に行ったクオーク・レプトンの質量を説明する模型についても研究を続ける。また、ミューオンに関連した興味深い実験結果が出ているため、関連した研究も進めていく。
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| Causes of Carryover |
今年度、新型コロナウイルスの影響により予定していた出張が行えなかったため。
来年度に後ろ倒した出張のために旅費として使用する。
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