| 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 |
16H06494
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
石野 雅也 東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 教授 (30334238)
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| 研究分担者 |
廣瀬 穣 大阪大学, 理学研究科, 助教 (30816880)
寄田 浩平 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60530590)
隅田 土詞 京都大学, 理学研究科, 助教 (80624543)
南條 創 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (40419445)
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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 |
148,720千円 (直接経費: 114,400千円、間接経費: 34,320千円)
2020年度: 29,250千円 (直接経費: 22,500千円、間接経費: 6,750千円)
2019年度: 29,640千円 (直接経費: 22,800千円、間接経費: 6,840千円)
2018年度: 29,640千円 (直接経費: 22,800千円、間接経費: 6,840千円)
2017年度: 30,160千円 (直接経費: 23,200千円、間接経費: 6,960千円)
2016年度: 30,030千円 (直接経費: 23,100千円、間接経費: 6,930千円)
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| キーワード | 高エネルギー物理学 / 新粒子探索 / 大半径ジェット / ウィークボソン / 飛跡トリガー / 未知重粒子探索 / 暗黒物質 / 重力子 / テラスケール / 総合型トリガー / 新重粒子探索 / ウィークボソン同定の新手法 / 高速飛跡トリガー / ジェット解析 / ウィークボソンの同定 / 統合型トリガー / レプトン解析 |
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| 研究成果の概要 |
素粒子物理学の標準模型は電弱エネルギースケールまでの物理現象を精密に記述するが、その枠組みには暗黒物質や重力が含まれておらず、プランクスケールに至るまでに、未知の相互作用・対称性、未知の重粒子が存在すると考えられている。本研究では、世界最高エネルギーの衝突型加速器LHCを使って、多様な崩壊モードで広い質量領域で未知の重粒子を探索した。新粒子の発見には至らなかったが、その探索領域を軒並み数TeVまで広げた。これにより有望と考えられていた理論体系を棄却し、将来の素粒子物理が進む方向の精度を上げた。また、高輝度LHC実験において、新重粒子の探索感度を大幅に向上させる飛跡トリガーを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
素粒子物理の標準模型には登場しない、未知の重粒子を探索した。これらは、宇宙の極初期には存在したと考えるのが自然な粒子であるが、現在の世界最高エネルギー衝突型加速器LHCでは、これを見つけることはできなかった。新粒子の存在を予言する多くの有力な理論体系が存在しているが、実験によってそれらを見つけられなかったことで、それらの有力な理論体系のいくつかは排除された。今後素粒子物理学が進むべき方向性をより明確にしたことは、学術的に重要である。また、新重粒子の探索感度を向上させる鍵となる実験技術、飛跡トリガーシステムを開発したことで、将来の高輝度LHC実験における高い物理成果が期待できる。
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