研究課題
国際学術研究
現代の素粒子理論によれば、物質の基本はレプトンとフォークであり、これらは、光子、重いベクター粒子、グルオンなどを介在して相互作用しさまざまな素粒子反応が引き起こされる。その力学は標準理論によって記述されるが、理論を実験によって検証するためには観測される反応の確率を計算しなければならない。しかし、摂動論に基づくこの種の計算は複雑を極め、人力で行うのは困難になってきている。LEP-2実験では、Wボソンという重いベクター粒子の生成が行われているが、1ループと呼ばれる高次補正からの寄与も含めた確率が必要になってきている。このための自動計算システムを開発した。最初の例として、電子・陽電子からWボソン、ミューオンおよびニュートリノという2体から3体への反応を1ループを含めて計算した。その結果、それまでの近似的な計算では不十分だったことが明らかになった。これは、われわれのグループだけが出来る計算で、世界で初めての結果である。現在、さらに4体の終状態の計算にまで拡張しているところである。ところで、標準理論はいまだ究極の理論ではなく、それを超えるものとして超対称性理論が考えられており、実験では、予言されている超対称性粒子の探索が続けられている。この理論では、関与する粒子や相互作用の種類がさらに増えるため、反応確率を求めるための自動計算システムを開発した。これに基づいて、実験のデータ解析で必要なイベント・ジェネレータを公開した。また、この種のシステムでは、計算が正しく行われているかどうかの検算が絶対的に不可避である。そのために、フランスの研究者と協力して非線形ゲージと呼ばれる特殊な理論的仕組みをシステムに導入し、検算の能力を格段に改良した。以上が今年度の実績である。
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