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

研究実績の概要

LHCの第2期実験(13TeV)の全データの解析を強化するとともに、2年目を迎えた第3期実験(13.6TeV)で取得されたデータの解析を実施した。第3期実験あるいはそれ以降の実験で得られる高統計データを用いて、ヒッグス粒子を通して真空・時空の謎に挑む。1年目のデータを用いたヒッグス粒子の生成断面積の測定の結果を6月に発表し、新しい重心系エネルギーにおいても標準模型と無矛盾であることが分かった。ヒッグス粒子、言い換えると、この新しい真空状態が関係する新現象は何か? を国際活動支援班が中心となって、領域外の海外研究者と進めた。6月には博多で「Workshop for Tera-Scale Physics and Beyond」(https://indico.cern.ch/event/1279566/)をハイブリッド形式で実施した。約130名の国内外の研究者のうち48名が現地参加であった。ワークショップではLHCの最新結果とともに新しい素粒子、真空、時空に関する活発な議論を行った。また、10月にはATLAS実験グループのヒッグス粒子に関する研究を行っているワーキンググループのワークショップを東京大学で開催した。国内外の約170名の研究者(現地約120名)が集まり、第2期と第3期実験、さらには将来のLHC計画におけるヒッグス粒子に関するデータ解析に関して活発な議論を行った。最終日には公開講演も実施し、理論・実験の専門家を交えて将来の展望について議論を行った。

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