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LHC-ATLAS実験におけるヒッグス粒子対生成事象を用いた新物理探索

Research Project

Project/Area Number 18J15246
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionNagoya University
Research Fellow 佐野 祐太  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsヒッグス対生成事象 / 素粒子実験 / VBF過程 / LHC-ATLAS実験
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、LHC-ATLAS実験で2016年から2018年までに取得された積分ルミノシティ126 /fb、重心系エネルギー13 TeVの陽子陽子衝突データを用いて、軽いクォークによるジェット(j)が2つ付随する弱ボゾン(V)融合過程を通じてヒッグス粒子(h)対が生成し、2つのヒッグス粒子がともに最も崩壊分岐比が大きいボトム(b)クォーク対に崩壊するpp->VVjj->hhjj->bbbbjj過程の探索を行った。この生成過程では、Two Higgs Doublet Model (2HDM)で今までとは異なるパラメータ領域と、今まで全くアクセスできていなかった2つの弱ボゾンと2つのヒッグス粒子との4点結合定数(k2v、標準模型の予想値はk2v=1)に感度がある。

今年度は、昨年度に決定した信号領域で実データと背景事象見積もり結果の比較を行い、新物理事象による背景事象からの超過を統計処理により求めた。本解析の結果、信号領域での事象数は標準模型の予想背景事象数と無矛盾であり、本解析で用いた陽子陽子衝突事象の中ではヒッグス粒子対生成事象の存在は有意に確認されなかった。この結果から、95%の統計的信頼度で、260 GeVから1000 GeVまでの質量領域でのヒッグス粒子対に崩壊する新しい共鳴粒子の生成断面積の上限値を導出し、2HDMのtanβ=2.0、sin(β-α)=0.6、質量666.9 GeV以上の重い中性ヒッグス粒子を棄却した。また、標準模型でのヒッグス粒子対生成断面積の上限値が95%の統計的信頼度で1450 fbである事を示し、4点結合定数k2v < -0.58, 2.89 < k2vの領域を棄却した。

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

(4 results)

All 2019 2018

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] ATLAS searches for di-Higgs production at 13 TeV and prospects for HL-LHC2019

    • Author(s)
      Yuta Sano, ATLAS collaboration
    • Organizer
      8th International Conference on New Frontiers in Physics
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run-2におけるベクトルボゾン融合過程でのヒッグス対生成事象hh->4bのデータを用いた探索結果2019

    • Author(s)
      佐野祐太、中浜優、戸本誠、江成祐二、奥村恭幸、寺師弘二
    • Organizer
      日本物理学会 秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC-ATLAS実験Run-2におけるベクトルボゾン融合過程でのヒッグス対生成事象hh->4b事象の探索結果2019

    • Author(s)
      佐野祐太
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] LHC-ATLAS 実験におけるベクトルボゾン融合過程でのヒッグス対生成事象hh->4b を用いた重いヒッグス粒子探索手法の確立2018

    • Author(s)
      佐野祐太
    • Organizer
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2021-01-27  

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