ヒッグス粒子発見後の素粒子物理学の新展開～LHCによる真空と時空構造の解明～

• 研究領域: ヒッグス粒子発見後の素粒子物理学の新展開～LHCによる真空と時空構造の解明～
• 研究課題/領域番号: 16K21730
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浅井 祥仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60282505)
• 研究期間 (年度): 2016-06-30 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 52,650千円 (直接経費: 40,500千円、間接経費: 12,150千円); 2020年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2019年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2018年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2017年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円); 2016年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
• キーワード: 素粒子実験 / 素粒子論 / 加速器

研究成果の概要

本研究班は、総括班と連携して、（1）CERNと日本との二国間以外に成果を広げる体制構築、（2）エネルギーフロンティア実験以外の非加速器や宇宙実験などとの連携、（3）LHCの増強計画のみならず、次世代実験のキーテクノロジーの開発を行うための研究支援を行った。具体的には、３つの支援活動の柱（ア）若手研究者の海外派遣、（イ）海外の優秀な研究者の招聘、（ウ）国際会議等のサポートを実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究班が実施した3つの支援活動の柱により、本領域からの成果、特にLHC実験からのヒッグス粒子の精密測定や素粒子物理学の標準模型では説明できない新現象探索の結果を踏まえ、非加速器分野や宇宙観測分野との連携の場を作ることにより研究の幅を拡大することが可能となった。今後の研究進展を加速する上で学術的意味のある成果である。さらに派遣・招聘によって国際的に研究者の交流を生むことで、人的コネクションの拡大や強固で信頼できるコネクションの拡充により、国際研究ネットワークにおいて日本のビジビリティを高めることができた。さらにグローバル化された若手研究者の育成にも繋がった。これらは社会的意義のある成果である。

研究成果

• [国際共同研究] INFN Roma-I/INFN Pisa/University of Florence(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] SLAC/Boston University/University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] Max-Plank Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Durham University/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] INFN Roma-I/INFN Pisa/University of Florence(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] SLAC/Boston University/University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] Max-Plank Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Durham University/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] INFN Roma-I/INFN Pisa/University of Florence(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] SLAC/Boston University/University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] Max-Plank Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Durham University/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] INFN Roma-I/INFN Pisa/University of Florence(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] SLAC/Boston University/University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] Max-Plank Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Durham University/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] INFN Roma-I/INFN Pisa/University of Florence(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] SLAC/Boston University/University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] Max-Plank Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Durham University/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] INFN Roma-I/INFN Pisa/University of Florence(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] SLAC/Boston University/University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] Max-Planck Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Durham University/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] INFN Roma-I/INFN-Pisa/University of Florence(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] SLAC/Boston University/University of Michigan(米国)
• [国際共同研究] Max-Planck Institute(ドイツ)
• [国際共同研究] Durham University/University of Cambridge(英国)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Measurement of the H→γγ and H→ZZ→4l cross-sections in pp collisions at √s=13.6 TeV with the ATLAS detector (2024)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: The European Physical Journal C 巻: 84 号: 1 ページ: 78-78
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-023-12130-5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Constraints on the Higgs boson self-coupling from single- and double-Higgs production with the ATLAS detector using pp collisions at sqrt(s)=13 TeV (2023)
  • 著者名/発表者名: Aad G., ..., Nakahama Y. et. al. (The ATLAS Collaboration)
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 843 ページ: 137745-137745
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2023.137745
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Proton decay in SUSY GUTs (2022)
  • 著者名/発表者名: Hisano Junji
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: ptac017 号: 12 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1093/ptep/ptac017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Gamma-ray line from electroweakly interacting non-abelian spin-1 dark matter (2021)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Abe, Motoko Fujiwara, Junji Hisano
  • 雑誌名: JHEP 巻: 10 号: 10 ページ: 163-163
  • DOI: 10.1007/jhep10(2021)163
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vanishing or non-vanishing rainbow? Reduction formulas of electric dipole moment (2021)
  • 著者名/発表者名: Motoko Fujiwara, Junji Hisano, Takashi Toma
  • 雑誌名: JHEP 巻: 10 号: 10 ページ: 237-237
  • DOI: 10.1007/jhep10(2021)237
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Electric dipole moments in the extended scotogenic models (2021)
  • 著者名/発表者名: Motoko Fujiwara, Junji Hisano, Chihiro Kanai, Takashi Toma
  • 雑誌名: JHEP 巻: 04 号: 4 ページ: 114-114
  • DOI: 10.1007/jhep04(2021)114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A search for the dimuon decay of the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector (2021)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 812 ページ: 135980-135980
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2020.135980
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A search for the Zγ decay mode of the Higgs boson in pp collisions at √s=13 TeV with the ATLAS detector (2020)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 809 ページ: 135754-135754
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2020.135754
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for tt tt production in the multilepton final state in proton-proton collisions at √s=13 TeV with the ATLAS detector (2020)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: The European Physical Journal C 巻: 80 号: 11 ページ: 1085-1085
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-020-08509-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Studying gaugino masses in supersymmetric model at future 100 TeV pp collider (2019)
  • 著者名/発表者名: Asai Shoji、Chigusa So、Kaji Toshiaki、Moroi Takeo、Saito Masahiko、Sawada Ryu、Tanaka Junichi、Terashi Koji、Uno Kenta
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2019 号: 5 ページ: 179-179
  • DOI: 10.1007/jhep05(2019)179
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Discovery reach for wino and higgsino dark matter with a disappearing track signature at a 100 TeV pp collider (2019)
  • 著者名/発表者名: Saito Masahiko、Sawada Ryu、Terashi Koji、Asai Shoji
  • 雑誌名: The European Physical Journal C 巻: 79 号: 6 ページ: 469-469
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-019-6974-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] FCC-hh: The Hadron Collider (2019)
  • 著者名/発表者名: A. Abada, S. Asai, J. Tanaka et al
  • 雑誌名: The European Physical Journal Special Topics 巻: 228 号: 4 ページ: 775-1107
  • DOI: 10.1140/epjst/e2019-900087-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Review of Particle Physics (2018)
  • 著者名/発表者名: Tanabashi M.、Hagiwara K.、Hikasa K.、Nakamura K.、Murayama H.、et al.
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 98 号: 3 ページ: 030001-030001
  • DOI: 10.1103/physrevd.98.030001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for long-lived, massive particles in events with displaced vertices and missing transverse momentum in sqrt(s) = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Aaboud, K. Hanagaki, J. Tojo, F. Ukegawa, et al. [ATLAS Collaboration]
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 97 号: 5 ページ: 52012-52012
  • DOI: 10.1103/physrevd.97.052012
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for the associated production of the Higgs boson and a top quark pair with the ATLAS detector (2018)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 97 号: 7 ページ: 072003-072003
  • DOI: 10.1103/physrevd.97.072003
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for W W/W Z resonance production in lvqq final states in pp collisions at √s = 13 TeV with the ATLAS detector (2018)
  • 著者名/発表者名: The ATLAS collaboration (M. Aaboud, M. Ishino, H. Nanjo, T. Sumida, K. Yorita et al.)
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 3 号: 3 ページ: 42-42
  • DOI: 10.1007/jhep03(2018)042
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Model independent evaluation of the Wilson coefficient of the Weinberg operator in QCD (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Abe, J. Hisano and R. Nagai
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 3 ページ: 175-175
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Search for new phenomena with large jet multiplicities and missing transverse momentum using large-radius jets and flavour-tagging at ATLAS in 13 TeV pp collisions (2017)
  • 著者名/発表者名: T.Saito et al., ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 12 号: 12 ページ: 1-50
  • DOI: 10.1007/jhep12(2017)034
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evidence for the H→bb decay with the ATLAS detector (2017)
  • 著者名/発表者名: Aaboud M. et. al. (The ATLAS collaboration)
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2017 号: 12 ページ: 024-092
  • DOI: 10.1007/jhep12(2017)024
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Subnanosecond time-to-digital converter implemented in a Kintex-7 FPGA (2017)
  • 著者名/発表者名: Sano Y.、Horii Y.、Ikeno M.、Sasaki O.、Tomoto M.、Uchida T.
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 巻: 874 ページ: 50-56
  • DOI: 10.1016/j.nima.2017.08.038
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dark matter physics, flavor physics and LHC constraints in the dark matter model with a bottom partner (2017)
  • 著者名/発表者名: T.Abe, J.Kawamura, S.Okawa, Y.Omura
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: - 号: 3 ページ: 042-042
  • DOI: 10.1007/jhep03(2017)058
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Recent results in Higgs Physics (2023)
  • 著者名/発表者名: 増渕 達也
  • 学会等名: European Physical Society Conference on High Energy Physics
  • 国際学会
• [学会発表] Recent progress on jet structure for BSM (2021)
  • 著者名/発表者名: 野尻 美保子
  • 学会等名: SUSY 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Electroweak-Interacting dark matter -Window to BSM@TeV- (2021)
  • 著者名/発表者名: 久野 純治
  • 学会等名: Workshop "Quarkonia meet Dark Matter”
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Electroweakly Interacting Dark Matter (2021)
  • 著者名/発表者名: 久野 純治
  • 学会等名: KASHIWA DARK MATTER SYMPOSIUM 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Search for Leptoquarks using the ATLAS detector (2020)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Okumura
  • 学会等名: ICHEP202
  • 国際学会
• [学会発表] Observations of weak boson scattering with the ATLAS detector (2020)
  • 著者名/発表者名: Takuya Nobe
  • 学会等名: ICHEP2020
  • 国際学会
• [学会発表] 「素粒子物理実験」とAIの接点 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田中純一
  • 学会等名: JSAI2019
  • 招待講演
• [学会発表] Search for additional neutral Higgs bosons in the MSSM (2018)
  • 著者名/発表者名: J. Tanaka
  • 学会等名: ICHEP2018
  • 国際学会
• [学会発表] Status and highlights from the ATLAS experiment (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Nagano
  • 学会等名: LHCP2018
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Single Event Upsets in the ATLAS IBL Frontend ASICs (2018)
  • 著者名/発表者名: Y. Takubo
  • 学会等名: Pixel2018
  • 国際学会
• [学会発表] Study of efficiency and noise of fine pitch planar pixel detector for ATLAS ITk upgrade (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Nakamura
  • 学会等名: Pixel2018
  • 国際学会
• [学会発表] Searches for new physics in final states with top quarks with ATLAS (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Aoki
  • 学会等名: LHCP2018
  • 国際学会
• [学会発表] ATLAS Detector Performance in Run2 and Upgrade Plans (2017)
  • 著者名/発表者名: Masaya Ishino (for ATLAS collaboration)
  • 学会等名: High-Energy Physics International Conference in Quantum Chromodynamics
  • 国際学会
• [学会発表] Mono-jet searches (2017)
  • 著者名/発表者名: Osamu Jinnouchi (for ATLAS and CMS collaborations)
  • 学会等名: DM @ LHC 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Baryon-number violating nucleon decay - Review from theoretical (2017)
  • 著者名/発表者名: Junji Hisano
  • 学会等名: NNN17
  • 国際学会
• [学会発表] Searches for Beyond SM Higgs bosons (2017)
  • 著者名/発表者名: Soshi Tsuno
  • 学会等名: The 28th International Symposium on Lepton Photon Interactions at High Energies
  • 国際学会
• [学会発表] The alignment limit in two Higgs doublet models (2017)
  • 著者名/発表者名: Sabine Kraml
  • 学会等名: HPNP2017
  • 発表場所: 富山大学（富山県富山市）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Flavor physics induced by light Z′ from SO(10) GUT. (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Omura
  • 学会等名: B2Tips workshop
  • 発表場所: Munich (Germany)
  • 年月日: 2016-11-15
  • 国際学会
• [学会発表] Exploring neutrino mass generation mechanisms via the lepton flavor violating decay of the Higgs boson (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Sugiyama
  • 学会等名: DISCRETE2016
  • 発表場所: Warszawa (Poland)
  • 国際学会
• [学会発表] Neutrinos at LHC (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sumida
  • 学会等名: LHC Days 2016
  • 発表場所: Split (Croatia)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会・シンポジウム開催] Workshop for Tera-Scale Physics and Beyond (2023)
• [学会・シンポジウム開催] ATLAS Higgs Workshop 2023 (2023)
• [学会・シンポジウム開催] Physics in LHC and Beyond (2022)
• [学会・シンポジウム開催] Kashiwa Dark Matter symposium 2022 (2022)
• [学会・シンポジウム開催] 新テラスケール研究会 (2019)
• [学会・シンポジウム開催] HNPN2019 (2019)
• [学会・シンポジウム開催] DIS2018 (2018)
• [学会・シンポジウム開催] ATLAS Overview Week (2018)
• [学会・シンポジウム開催] HC2018 (2018)
• [学会・シンポジウム開催] LAr Week March 2018 in Tokyo (2018)
• [学会・シンポジウム開催] ATLAS CERN-Tokyo 2017 Winter/Spring Workshop (2017)
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2017-03-23
• [学会・シンポジウム開催] Physics in LHC and the Early Universe (2017)
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2017-01-09