| 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～ |
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| 研究課題/領域番号 |
16H06489
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
陣内 修 東京工業大学, 理学院, 教授 (50360566)
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| 研究分担者 |
中本 建志 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 超伝導低温工学センター, 教授 (20290851)
浅井 祥仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60282505)
田中 純一 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (80376699)
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| 研究期間 (年度) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
249,080千円 (直接経費: 191,600千円、間接経費: 57,480千円)
2020年度: 52,000千円 (直接経費: 40,000千円、間接経費: 12,000千円)
2019年度: 52,000千円 (直接経費: 40,000千円、間接経費: 12,000千円)
2018年度: 52,000千円 (直接経費: 40,000千円、間接経費: 12,000千円)
2017年度: 52,000千円 (直接経費: 40,000千円、間接経費: 12,000千円)
2016年度: 41,080千円 (直接経費: 31,600千円、間接経費: 9,480千円)
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| キーワード | LHC加速器 / ATLAS検出器 / 超対称性粒子探索 / 余剰次元探索 / 高輝度LHCアップグレード / 超伝導双極磁石 / 超伝導線材 / LHC高輝度化アップグレード / ビーム分離用大口径超伝導双極磁石 / LHC / ATLAS / 超対称性粒子 / 暗黒物質 / 超伝導加速器技術 / 余剰次元 / 超電導加速器技術 |
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| 研究成果の概要 |
2012年にLHC実験で発見されたヒッグス粒子の質量と矛盾しない「自然さ」や暗黒物質模型，ミュー粒子のg-2測定結果等からTeVスケール以下の超対称性，余剰次元等が期待される。これらの直接探索を行い新粒子の発見を目指した。超対称性模型が予言する数多くの崩壊モードを組織的にデータ解析し，粒子質量1-2 TeVの範囲で強い制限を設けた。超対称性探索における指導原理である「自然さ」を見直す重要な結論が導かれた。高輝度LHC実験で必要となる，最終収束部ビーム分離双極磁石の仕様を満たす超伝導磁石試作機の開発に成功し，実機量産を開始した。また次世代加速器の基幹技術となる超伝導線材の開発に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
LHC実験 Run2までの超対称性等探索において新粒子は未発見である。候補となる幅広い質量領域を棄却することにより，標準模型を超える物理がより重い領域，または探索に技術的困難が伴う領域に存在するであろうことが示唆された。素粒子物理学に現れる「自然さ」という探索の指導原理を覆す結果となり，Run3以降，次世代の研究の方向性を強く示すとともに，発展が必要となる解析技術が明らかとなった。加速器開発では，実証機の成功を基に本格的な実機生産を開始できたため，高輝度LHCの実現に向けて大きく前進した。また次世代加速器の基礎開発に大きな進展があり，次世代エネルギーフロンティア実験への礎が築かれた。
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