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B中間子の精密測定による超対称性素粒子反応の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13304016
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

相原 博昭  東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (60167773)

研究分担者 岩崎 昌子 (阿部 昌子)  東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助手 (70345172)
田島 宏康  東京大学, 素粒子物理国際研究センター, 助手 (80222107)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
53,170千円 (直接経費: 40,900千円、間接経費: 12,270千円)
2003年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2002年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2001年度: 25,480千円 (直接経費: 19,600千円、間接経費: 5,880千円)
キーワード素粒子 / 加速器 / CP非保存 / 対称性 / 半導体検出器 / B中間子 / 標準理論 / 超対称性
研究概要

1.B中間子CP非保存現象の精密測定による新しい物理の探索
中性B中間子がファイphi中間子とKS中間子に崩壊する過程のCP非対称度が、標準理論による期待値からずれている可能性を見つけた。本研究で1億5200万個のB中間子反B中間子ペアのデータから、1つの中性B中間子がphi中間子とKS中間子に崩壊する事象を68例見つけた。それらの事象について、時間に依存するCP非対称について測定を行なった。その結果、非対称度の測定値は、S=-0.96+-0.52で、J/psi KSの非対称度測定から得られているS=+0.733+-0.057+-0.028からずれている。このずれが新しい物理に起因するかどうか確定するには、更に統計精度を向上させる必要があるが、全く予想もしていなかった大変興味深い結果である。
2.中性B中間子のpi+pi-崩壊における大きなCP非対称の発見
中性B中間子の二つの荷電パイ中間子への崩壊は、CP非対称の出現が期待される崩壊モードの一つであるが、分岐比が10-6と小さく、かつグルーオンを含むプロセスからの寄与もあり、CP非対称かどうか決定することができなかった。本研究で統計精度の向上に成功し、約370個のpi+pi-崩壊を含むB中間子反B中間子ペアを用いてCP非対称パラメータの解析を行い、世界で初めてCP非対称を証明することに成功した。
3.B中間子の非常に稀な崩壊の測定
超対称性など標準理論を越える新しい物理の出現が期待されるbクォークの電子陽電子ペア又はミューオンペアへの分岐を世界で初めて測定した。我々は、2つのモードの平均として、(4.39+-0.84(+0.78-0.73))×10-6と決定し、新しい物理からの寄与に強い制限を与えた。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 文献書誌 (10件)

  • [雑誌論文] Improved Measurement of the Electroweak Penguin Process B to Xs 1+1-2005

    • 著者名/発表者名
      M.Iwasaki et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 72

      ページ: 92005-92005

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of Large CP Violation and Evidence for Direct CP Violation in BO to pi+pi- Decays2004

    • 著者名/発表者名
      K.Abe et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 93

      ページ: 21601-21601

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of |V(ub)|Using Inclusive X(u) 1 nu Decays with a Novel X(u)-Reconstruction Method2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kakuno et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 92

      ページ: 101801-101801

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of |V(ub)| Using Inclusive X(u) 1 nu Decays with a Novel X(u)-Reconstruction Method2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kakuno et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 92

      ページ: 101801-101801

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Time-Dependent CP-Violating Asymmetries in BO to phi KsO, K+K-KsO and eta' KsO Decays2003

    • 著者名/発表者名
      K.Abe et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 91

      ページ: 261602-261602

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evidence for CP-Violating Asymmetries in BO to pi+pi- Decays and Constraints on the CKM Angle phi22003

    • 著者名/発表者名
      K.Abe et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D 68

      ページ: 12001-12001

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Observation of B to K* 112003

    • 著者名/発表者名
      A.Ishikawa et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 91

      ページ: 261601-261601

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "Measurement of Time-Dependent CP-Violating Asymmetries in B0 to phi Ks0, K+K-Ks0 and eta' Ks0 Decays"Physical Review Letters. 91. 261602 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "Evidence for CP-Violating Asymmetries in B0 to pi+pi- Decays and Constraints on the CKM Angle phi2"Physical Review D. 68. 012001 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Ishikawa et al.: "Observation of B to K* 11"Physical Review Letters. 91. 261601 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "Improved Measurement of Mixing-induced CP Violation in the Neutral B Meson System"Physical Review D. 6. 071102(R) (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "Study of CP-Violating Asymmetries in BO to pi+pi-Decays"Physical Review Letters. 89. 071801 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Abe et al.: "Study of Time-Dependent CP-Violating Asymmetries in b to s qbar q Decays"Physical Review D. 67. 031102(R) (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Abe, et al.: "Observation of Large CP Violation in the Neutral B Meson System"Physical Review Letters. 87. 091802-1-091802-7 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yokoyama, et al.: "Radiation Hardness VA1 Fabricated with Submicron Process Technology"IEEE Trans. Nucl. Sci.. 48. 440-443 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Abe, et al.: "Performance of the Belle Silicon Vertex Detector"IEEE Trans. Nucl. Sci.. 48. 997-1000 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Aihara: "The BELLE silicon vertex detector"Nucl. Instr. Meth.. A46. 268-270 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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