2020 Fiscal Year Research-status Report
Strong dynamics as an origin of the light Higgs boson and phenomena beyond the standard model
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19K14714
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
柳生 慶 大阪大学, 理学研究科, 助教 (30825097)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 複合ヒッグス / CPの破れ / 強結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大局的対称性の自発的破れSO(６)→SO(4)×SO(2)に基づく複合ヒッグス模型において、強結合のセクターにＣＰを破る位相を導入し、その低エネルギー有効理論における効果を研究した。このシナリオでは低エネルギーに擬南部・ゴールドストンボソンとして、ヒッグス２重項場を２個含む模型（２HDM）を予言する。エレメンタリーな２HDMと異なり、強結合セクターに含まれるCPを破る位相の効果がヒッグスポテンシャルのパラメータとトップ湯川結合に現れ、それらの間に相関が生じる。今年度の研究では、具体的にヒッグスポテンシャルと湯川結合を数値的に計算するプログラムコードを作成し、強結合セクターのパラメータを決めたときに現れるポテンシャルパラメータと湯川結合への予言を調べた。その際に制限として、アウトプットとして計算される電弱Tパラメータの値、発見されたヒッグスボソン質量、トップクォーク質量そしてヒッグス場の真空期待値が観測された数値を満たすかを考慮に入れた。強結合セクターのパラメータをスキャンすることで、上記の制限を満たす数千個のオーダーの強結合セクターにおけるパラメータセットの解が得られ、様々な予言（発見されたヒッグスボソンのゲージ結合およびトップ湯川結合、付加的なヒッグスボソン質量およびその崩壊分岐比）が得られた。特に強結合セクターのＣＰを破る位相が大きくなるにつれて、トップ湯川結合が標準模型の予言値から大きくずれる一方、ゲージ結合定数はわずかに上昇する（0.1％程度）傾向のあることを明らかにした。また、ＣＰを破るトップ湯川結合の大きさは最大で0.01程度（標準模型のトップ湯川結合の大きさでノーマライズした）となることがわかった。
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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
これまでの研究成果を論文にまとめ投稿準備中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
大局的対称性の自発的破れSO(６)→SO(4)×SO(2)に基づく複合ヒッグス模型においては、強結合セクターのＣＰを破る位相が電弱Ｔパラメータによって制限を受けるため、低エネルギーで許されるＣＰを破る効果も制限を受ける。一方でより大きな剰余類G/Hでは、低エネルギーで実現するヒッグスセクターにより大きな対称性が現れるため、Ｔパラメータからの制限を避けられる可能性がある。具体的な例として、SO(9)/SO(8)模型が考えられ、これもSO(６)/SO(4)×SO(2)の模型と同様に低エネルギーにヒッグス２重項場を２個導出する。このSO(9)/SO(8)に基づく模型で同様の解析を行い、強結合セクターにおけるＣＰ対称性の破れの効果のヒッグスポテンシャルおよび湯川相互作用への影響を調べる。また、電弱バリオン数生成のシナリオに要求される強い一次的相転移が実現可能性をこれらの模型で調べ、さらに生成されたバリオン数の定量的評価も行う。
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| Causes of Carryover |
COVID19感染拡大防止のために、出席を予定していた国際会議及び国内学会がすべてオンライン開催となり、そのために確保していた旅費を運用することができなかった。次年度では、旅費及び必要物品の購入に使用する予定である。
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