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ヒッグスセクターの理論的研究と加速器実験による次世代ラグランジアンの決定

研究課題

研究課題/領域番号 13J10031
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関富山大学

研究代表者

菊地 真吏子  富山大学, 理工学教育部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2013年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードヒッグスセクター / 加速器実験 / ヒッグスボソン結合定数 / 輻射補正 / 新物理模型 / 拡張ヒッグス模型 / ヒッグス結合定数 / 量子補正 / 新物理
研究実績の概要

二つの方向からヒッグスセクターの構造に関する研究を行った。
研究Aでは、国際線形加速器(ILC)実験での発見されたヒッグスボソンhの崩壊分岐比精密測定を用いて最小超対称標準模型(MSSM)に含まれる付加的ヒッグスボソンの質量(mA)を間接的にどこまで探索可能かを研究した。MSSMでは、ヒッグスボソン結合定数は超対称粒子がループする効果によって標準理論の予言からずれる。特に、ノンホロモロフィックな輻射補正を含むhbb結合等のずれはmAが固定されているならば超対称粒子が重い極限でも消滅しない。我々はその効果に着目し、同じプロセスで生成されるh→bbとh→WWの崩壊分岐比の比R[bb/WW]を数値的に輻射補正の効果を含めて計算し、mAとtanβ依存性を評価した。ILCの崩壊分岐比精密測定を用いると数TeVという領域までmAを間接的に調べられる可能性があることがわかった。
研究Bでは、ヒッグスセクターの構造が全くわからない今、様々な可能性を考えるべきであるという方針に基づき、いくつかの基本的かつ重要な拡張ヒッグスセクターについて加速器実験での検証方法について調べている。本年度は、アイソスピン二重項場に加え一重項場をもつヒッグス一重項模型(HSM)に焦点を当てた。質量殻くりこみ法でhVV(V=W,Z), hff(f=t,b,τ)結合を1ループレベルで計算し、輻射補正の効果によってツリーレベル(摂動の最低次)の予言に最大2%弱の補正が加わることを示した。さらに、アイソスピン二重項場が二つ含まれる模型とHSMのhZZ、hbb、hγγ結合のずれのパターンを1ループレベルで評価し、将来の高輝度LHC実験やILC実験でのヒッグス結合精密測定によって2つの模型を識別できるパラメーター領域を示した。
AとBの研究についてそれぞれ論文にまとめた(A:Int. J. Mod. Phys. A 30, no. 33, 1550192 (2015)、B:Nuclear Physics Bへの掲載が決定した)。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Radiative corrections to the Higgs boson couplings in the model with an additional real singlet scalar field2016

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kanemura, Mariko Kikuchi, Kei Yagyu
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 印刷中 ページ: 286-322

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2016.04.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Indirect reach of heavy MSSM Higgs bosons by precision measurements at future lepton colliders2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Kakizaki, Shinya Kanemura, Mariko Kikuchi, Toshinori Matsui and Hiroshi Yokoya
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 30 号: 33 ページ: 1550192-1550192

    • DOI

      10.1142/s0217751x15501924

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fingerprinting the extended Higgs sector using one-loop corrected Higgs boson couplings and future precision measurements2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kanemura, Mariko Kikuchi, Kei Yagyu
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 896 ページ: 80-137

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2015.04.015

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LHC Run-I constraint on the mass of doubly charged Higgs bosons in the same-sign diboson decay scenario2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kanemura, Mariko Kikuchi, Kei Yagyu, Hiroshi Yokoya
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Radiative corrections to Higgs coupling constants in two Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 1412.0375 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bounds on the mass of doubly-charged Higgs bosons in the same-sign diboson decay scenario2014

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kanemura, Mariko Kikuchi, Kei Yagyu, Hiroshi Yokoya
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 号: 11 ページ: 115018-115018

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.115018

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Radiative corrections to the Yukawa couplings in two Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 1406.2236 ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Probing exotic Higgs sectors from the precise measurement of Higgs boson couplings (論文1)2013

    • 著者名/発表者名
      兼村晋哉、菊地真吏子、柳生慶
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 88 号: 1 ページ: 15020-15020

    • DOI

      10.1103/physrevd.88.015020

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Radiative corrections to the Higgs couplings in the triplet model(論文2)2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 雑誌名

      国際会議「LC13 Workshop : exploring QCD from the infrared regime to heavy flavour scales at B-factories, the LHC and a Linear Collider」の会議録

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Radiative corrections to the Yukawa coupling constants in two Higgs doublet models (論文3)2013

    • 著者名/発表者名
      兼村晋哉、菊地真吏子、柳生慶
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 731 ページ: 27-35

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2014.02.022

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Classification of extended Higgs sectors by precision measurements of the Higgs boson decays2016

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      KEK素粒子現象論研究会 KEK-PH2016
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing extended Higgs sectors by precision measurements of the Higgs boson couplings2015

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      Scalars 2015
    • 発表場所
      University of Warsaw(ワルシャワ)
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Discrimination of extended Higgs sectors by future precision measurements of the Higgs boson couplings2015

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      The 5th KIAS Workshop on Particle Physics and Cosmology
    • 発表場所
      KIAS(ソウル)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Discrimination of extended Higgs sectors by future precision measurements of the Higgs boson couplings2015

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      The 2015 International Workshop on Future Linear Colliders(LCWS15)
    • 発表場所
      Fairmont Chateau Whistler Hotel(ウィスラー)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒッグス1重項模型におけるヒッグス結合定数の量子補正2015

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒッグス結合定数の輻射補正の研究と将来実験の精密測定を用いたヒッグスセクターの構造決定2015

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      加速器・物理合同ILC夏の合宿2015
    • 発表場所
      伊香保温泉 ホテル天坊
    • 年月日
      2015-07-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to Higgs couplings2015

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      Asian Linear Collider Workshop 2015(ALCW2015)
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2015-04-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒッグス結合定数の精密計算と将来の精密測定によるヒッグスセクターの構造決定2015

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-02-21 – 2015-02-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Exploring extended Higgs sectors by radiative corrections with future precision coupling measurements2015

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 学会等名
      The 2nd Toyama International Workshop on "Higgs as a Probe of New Physics 2015" (HPNP2015)
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-02-11 – 2015-02-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Exploring extended Higgs sectors by radiative corrections with future precision coupling measurements2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 学会等名
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology (KEK-PH2014)
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒッグス結合定数の輻射補正と将来実験での精密測定による拡張ヒッグス模型の検証2014

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to Higgs coupling constants in two Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 学会等名
      International Workshop on Multi-Higgs Models 2014
    • 発表場所
      リスボン大学(ポルトガル)
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒッグス結合定数の輻射補正と将来実験での精密測定による拡張ヒッグス模型の検証2014

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      基研研究会 素粒子物理学の進展2014
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-07-29 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to Higgs coupling constants in two Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      加速器・物理合同ILC夏の合宿2014
    • 発表場所
      グリーンスコーレ関金(鳥取県)
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to Higgs coupling constants in two Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 学会等名
      37th International Conference on High Energy Physics (ICHEP2014)
    • 発表場所
      Valencia Conference Centre (スペイン)
    • 年月日
      2014-07-02 – 2014-07-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to Higgs coupling constants in two Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 学会等名
      The 20th International Symposium on Particles, Strings and Cosmology (PASCOS 2014)
    • 発表場所
      ワルシャワ大学(ポーランド)
    • 年月日
      2014-06-22 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to Higgs coupling constants in two Higgs doublet models2014

    • 著者名/発表者名
      Mariko Kikuchi
    • 学会等名
      第36回ILC一般会議
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒッグス結合定数の指紋照合による新物理の検証2014

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      第42回北陸信越地区素粒子論グループ研究会
    • 発表場所
      金沢市キゴ山ふれあいの里
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヒッグス結合定数の指紋照合による新しい物理の検証2014

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会(学会発表9)
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2014-03-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to the Higgs boson couplings constants in multi Higgs models2014

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      2 <nd> Winter Toyama Mini-Workshop on Particle Physics and Cosmology "Basis of the Universe with Revolutionary Ideas 2014 (BURI 2014)" (学会発表8)
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-02-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Two Higgs doublet modelにおけるヒッグス結合定数の輻射補正2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      日本物理学会北陸支部定例学術講演会 (学会発表7)
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2013-11-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to the Higgs boson couplings constants in multi triplet models2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      2013 International Workshop on Future Linear Collidear (LCWS2013) (学会発表6)
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2013-11-14
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] エキゾチックヒッグスセクターの加速器での検証2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会(学会発表5)
    • 発表場所
      高知大学
    • 年月日
      2013-09-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to the Higgs boson couplings in the triplet model2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      LC13 Workshop(学会発表4)
    • 発表場所
      ETC(イタリア)
    • 年月日
      2013-09-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to the Higgs boson couplings in the triplet model2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      Scalars 2013(学会発表3)
    • 発表場所
      University of Warsaw
    • 年月日
      2013-09-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ヒッグス3重項模型におけるヒッグス結合への輻射補正2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      加速器・物理合同ILC夏の合宿2013 (学会発表2)
    • 発表場所
      呉羽ハイツ(富山県)
    • 年月日
      2013-07-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Radiative corrections to the Higgs couplings constants in the triplet model2013

    • 著者名/発表者名
      菊地真吏子
    • 学会等名
      國立中央大學(台湾)セミナー講演(学会発表1)
    • 発表場所
      國立中央大學(台湾)
    • 年月日
      2013-04-30
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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