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2019 Fiscal Year Research-status Report

Novel approaches to the little hierarchy problem and the strong CP problem

Research Project

Project/Area Number 19K14710
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

山田 敏史  島根大学, 学術研究院理工学系, 特任助教 (60792421)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywordsゲージ群を拡張した模型 / 超対称SO(10)大統一理論 / 超対称最小B-L理論 / 陽子崩壊 / 相転移に伴う重力波
Outline of Annual Research Achievements

超対称Left-Right模型に基づきstrong CP問題を解決する研究を進めている。この研究に関連して、超対称Left-Right模型のゲージ群と同一のものを含む超対称SO(10)大統一理論の研究も行い、超対称SO(10)大統一理論においてdimension-6陽子崩壊が将来観測できる可能性を議論した論文1篇を学術誌JHEPに掲載した。また、dimension-5陽子崩壊について、中性K中間子+ミューオンへの分岐比と、荷電K中間子+ミューオンニュートリノへの分岐比との比の予言を行った論文を発表し、学術誌にて査読中である。一方、超対称Left-Right模型におけるLeft-Right対称性の破れの相転移に伴う重力波を予言し、将来の重力波観測実験での測定可能性を調査する研究も進めている。その過程で、類似のより簡単な模型である超対称最小B-L模型を取り上げ、同模型でのU(1)_B-Lゲージ対称性の破れの相転移に伴う重力波の予言、および地上重力波観測実験での観測可能性の議論を行い、その成果をまとめた論文1篇をPhysical Review Dに掲載した。上記以外に、素粒子現象論全般の研究として、a_1中間子の崩壊振幅のstrong phaseを、LHC実験のWボゾン生成とタウへの崩壊・タウの崩壊を利用して測定するための研究を行い、その成果をまとめた論文1篇をPhysical Review Dに掲載した。また、電子とミューオンの異常磁気モーメントの実験値と理論値のズレを同時に説明する新物理の論文を発表し、学術誌にて査読中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

メインの研究課題である「超対称Left-Right模型に基づきstrong CP問題を解決する研究」については、まだ論文を発表できていないが、関連する超対称SO(10)大統一理論や、ゲージ群の破れの相転移に伴う重力波の研究において成果を挙げることができた。また、LHC実験を利用したstrong phase測定や、電子とミューオンの異常磁気モーメントのアノマリーを説明する模型の研究により、素粒子現象論の広い範囲で成果を挙げた。

Strategy for Future Research Activity

「超対称Left-Right模型に基づきstrong CP問題を解決する研究」について準備中の論文を発表し、学術誌に掲載することを目指す。また、ゲージ・ヒッグス統合理論の枠組みを利用してcomposite twin Higgs模型の解析を行い、小階層性問題を解決するとともに、同模型の実験的検証についての研究を行う。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Gravitational waves from phase transition in minimal SUSY U(1)B-L model2020

    • Author(s)
      Haba Naoyuki、Yamada Toshifumi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 101 Pages: 1, 14

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.075027

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Determining the strong phase of the a1 meson decay amplitude using the W→ντ(→νa1(→π?π?π±)) process2020

    • Author(s)
      Hagiwara Kaoru、Ishida Hiroyuki、Yamada Toshifumi、Yang Daneng
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 101 Pages: 1, 13

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.034023

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] θ23 octant measurement in 3+1 neutrino oscillations in T2HKK2020

    • Author(s)
      Haba Naoyuki、Mimura Yukihiro、Yamada Toshifumi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 101 Pages: 1, 15

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.101.075034

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Detectable dimension-6 proton decay in SUSY SO(10) GUT at Hyper-Kamiokande2019

    • Author(s)
      Haba Naoyuki、Mimura Yukihiro、Yamada Toshifumi
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2019, 07 Pages: 155-1, 155-13

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2019)155

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Gravitational waves from a phase transition in a SUSY left-right model2020

    • Author(s)
      山田敏史, 波場直之
    • Organizer
      日本物理学会2020年春季大会
  • [Presentation] Gravitational waves from phase transitions in physics beyond the Standard Model2020

    • Author(s)
      山田敏史, 波場直之
    • Organizer
      Joint symposium of MEXT innovative area x Konan University Feb. 10-12, 2020 at Konan University
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Determining the strong phase of a1 decay amplitude in W → ντ(→ ν a1 (→π\mp π\mp π±)) process2019

    • Author(s)
      山田敏史, 萩原薫, 石田裕之, Daneng Yang
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] Dimension-five-friendly Yukawa couplings in SO(10) GUT2019

    • Author(s)
      山田敏史, 波場直之, 御村幸宏
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [Presentation] Gravitational waves from a phase transition in Randall-Sundrum-1 model2019

    • Author(s)
      山田敏史, 波場直之
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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