2022 Fiscal Year Research-status Report
Flavor physics in models beyond the standard model
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21K03572
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
久野 純治 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 教授 (60300670)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | CP対称性の破れ / 強いCPの破れ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
QCDにおけるθ項は時間反転、空間反転に対して奇であり、CP対称性を破る演算子ある。実験から導かれた中性子の電気双極子能率の上限値からθ項の係数、θパラメータが10^-10より小さいことがわかっており、なぜ小さいかは謎であり、この問題は強いCP問題と言われている。クォークの質量の位相はθパラメータに寄与を与えることが知られている。これはカイラルアノマリーや藤川の方法によって導かれている。強いCP問題を解決する理論には、θ項を禁止する左右対称性やCP対称性の導入があるが、それらの対称性は自発的に破れている必要があるため、量子補正によってゼロではいθパラメータが導かれることが期待される。
これまでθパラメータへの量子補正は、カイラルアノマリーや藤川の方法をもとに、クォーク質量の位相への量子補正を計算することで行われてきた。我々はクォークを積分することで直接θパラメータを評価する方法を、Fock-Shwingerゲージを用いて開発した。これまで、クォーク質量の位相への量子補正を経由しないθパラメータへの寄与が無視されていたが、それが計算できるようになった。
我々が導いた方法を用いて、最小左右対称模型において、２ループレベルのダイアグラムがθ項を導かないことを示した。さらに、理論の構造から３ループレベルのダイアグラムで有限の値が導かれ、その値の概算を導いた。中性子の電気双極子能率の上限値から導かれたθパラメータの値の上限から理論のパラメータに対して制限を行い、また将来実験でこの模型の広いパラメータ領域が検証可能であることを示した。
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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
強いCPの破れの問題を解決する左右対称模型におけるθパラメータの予言の評価をすることは予定にあったことであったが、QCD θ項への量子補正をクォークを直接積分することで評価することが可能であることがわかったので、一気に見通しがたった。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）強いCPの破れの問題を解決するCP対称性を自発的に破る模型でのQCD θ項の予言を評価する。クォークを直接積分することでθパラメータを評価できるが、有効理論の方法を応用して、精度良い評価方法を確立する。
２）クォークを直接積分することでθパラメータを評価できることがわかった。クォーク質量の位相を藤川の方法でθパラメータに押しつけた時とそうでない時で物理的な結果が同じであることから、様々な非自明な恒等式が導かれる。それらの理解を深める。
３）ベクター的クォークが存在する場合の電気双極子能率の評価を行う。また、その結果を左右対称模型のθパラメータの予言に応用する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染拡大により対面での国際会議に参加できなかったため、予定の予算執行ができなかった。新型コロナウィルス感染拡大に伴う研究の遅れを埋め合わせるため、特任助教として短期で研究者を雇用する予定である。
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