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ヒッグスボソンの精密測定と精密理論計算の指紋照合による新物理究明

Research Project

Project/Area Number 18J12866
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionOsaka University (2019)
University of Toyama (2018)

Principal Investigator

桜井 亘大  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsヒッグス崩壊分岐比 / 拡張ヒッグス模型 / ニュートリノ質量模型 / ヒッグスLFV崩壊 / ヒッグス精密計算 / ヒッグス精密測定
Outline of Annual Research Achievements

代表的な拡張ヒッグスセクターを伴う模型である、Higgs singlet model (HSM), Two Higgs doublet model(THDM), Inert doublet model (IDM)を包括的に取り扱う。これらの模型それぞれについて発見されたヒッグスボソンに関わるあらゆる物理量(ヒッグス崩壊分岐比や生成断面積)を、量子効果を含めて精密計算を行う。一般に、拡張ヒッグス模型において評価されたヒッグス物理量の予言は標準理論の予言からずれる。一方で、これらのヒッグス物理量は国際線形加速器(ILC)や高輝度(HL-)LHC等の将来加速器実験で数%或いはそれ以下の精度で精密に測定される。したがって、各模型のヒッグス物理量の精密理論予言と精密測定を比較することで、模型の検証を行うことができる。
さらに、上述の代表的な拡張ヒッグス模型に加え、より複雑なヒッグスセクターを伴う新模型を解析する。この新模型は量子効果によってニュートリノの微小な質量を生成し、暗黒物質候補を含む。先行研究[Phys. Lett. B763 (2016) 352-357]で、もしヒッグスボソンのレプトンへの希崩壊過程が発見されれば、これまでに提案されている多くのニュートリノ質量を説明する模型が排除されることが示されたが、一方で、本研究で扱う新模型についてはそのような場合でも排除されないことが示唆された。故に、本研究ではこの新模型に対してヒッグスボソンの希崩壊過程がHL-LHCやILC等の将来加速器実験の測定精度で発見され得るかどうかについて解析する。さらに、現在のニュートリノ振動や暗黒物質の残存量の実験データを説明できるかどうかを調べる。このニュートリノ質量、暗黒物質を説明可能な新模型の詳細な検証を通して、ヒッグスセクターと標準理論の未解決現象の関係性を明らかにすることを目指す。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Full next-to-leading-order calculations of Higgs boson decay rates in models with non-minimal scalar sectors2019

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 949 Pages: 114791-114791

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2019.114791

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] New model for radiatively generated Dirac neutrino masses and lepton flavor violating decays of the Higgs boson2019

    • Author(s)
      Enomoto Kazuki、Kanemura Shinya、Sakurai Kodai、Sugiyama Hiroaki
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 100 Issue: 1 Pages: 015044-015044

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.015044

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Single Higgs production in association with a photon at electron-positron colliders in extended Higgs models2019

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 99 Issue: 3 Pages: 035023-035023

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.035023

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Loop effects on the Higgs decay widths in extended Higgs models2018

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 783 Pages: 140-149

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.06.035

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Full NLO calculations of the Higgs decay branching ratios in various extended Higgs models2019

    • Author(s)
      Kodai Sakurai
    • Organizer
      Scalars2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Precise calculations of Higgs decay rates in extended Higgs sectors2019

    • Author(s)
      Kodai Sakurai
    • Organizer
      KIT-NEP
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Precise calculations of Higgs decays in various extended Higgs models2019

    • Author(s)
      Kodai Sakurai
    • Organizer
      The 2019 International Workshop on Future Linear Colliders (LCWS2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒッグス崩壊分岐比の精密計算による拡張ヒッグス模型の包括的検証2019

    • Author(s)
      兼村晋哉、菊地真吏子、桜井亘大、馬渡健太郎、柳生慶
    • Organizer
      日本物理学会 2019 年春季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] One-loop corrections to Higgs branching ratios in extended Higgs models2019

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • Organizer
      HPNP2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Probing shape of the Higgs sector by precise calculations of Higgs decay rates2018

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • Organizer
      Higgs couplings 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Precise calculations of the Higgs decay rates in multi-Higgs models2018

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • Organizer
      Multi-Higgs Models 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Higgs boson decay rates with higher order corrections in extended Higgs sectors2018

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • Organizer
      Asian Linear Collider Workshop 2018 (ALCW2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] One loop corrections to the Higgs decay rates in non-minimal Higgs sectors2018

    • Author(s)
      兼村晋哉、菊地真吏子、桜井亘大、馬渡健太郎、柳生慶
    • Organizer
      Summer school 2018 in Nagoya University
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒッグス崩壊幅の精密理論計算による様々な拡張ヒッグス模型の包括的検証2018

    • Author(s)
      兼村晋哉、菊地真吏子、桜井亘大、馬渡健太郎、柳生慶
    • Organizer
      ILC 夏の合宿 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] One-loop corrected Higgs boson decay rates in various extended Higgs models2018

    • Author(s)
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • Organizer
      The 2018 International Workshop on Future Linear Colliders (LCWS2018)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒッグス崩壊分岐比の輻射補正計算によるヒッグスセクターの解明2018

    • Author(s)
      兼村晋哉、菊地真吏子、桜井亘大、馬渡健太郎、柳生慶
    • Organizer
      基研研究会 素粒子物理学の進展
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 様々な拡張模型におけるヒッグス崩壊分岐比の精密計算によるヒッグスセクターの解明2018

    • Author(s)
      兼村晋哉、菊地真吏子、桜井亘大、馬渡健太郎、柳生慶
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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