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精密測定を生かした非摂動的計算手法の改良と新物理探索

研究課題

研究課題/領域番号 14J10887
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)
研究機関東京大学

研究代表者

三嶋 剛  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードQCD / 重いクォーク / 場の量子論の非摂動的計算
研究実績の概要

私は今年度、清裕一郎氏(順天堂大学)と隅野行成氏(東北大学)と共同で重いクォーコニ ウムに関する研究を2つ完成させ、論文に掲載された。
ひとつめの論文はトッポニウム(トップクォーク・反トップクォーク対)の1S共鳴エネル ギー準位に関する研究である。現在建設計画中のILC (International Linear Collider) などで は電子・陽電子対消滅によってトッポニウム状態を生成することができると考えられており、 このような実験からトップクォーク質量の精密な値を得ることが本研究の目的である。本研究ではMS-bar質量 を用いることにより、トッポニウム1S共鳴から決定されるトップクォーク質量の不確かさが 30MeV程度となることを明らかにした。この論文はJournal of High Energy Physicsに掲載された。
ふたつめの論文では、チャーモニウムであるJ/ψ粒子とηc(1S)粒子からチャームクォーク の質量を決定し、ボトモニウムであるΥ(1S)粒子とηb(1S)粒子からボトムクォークの質量を 決定した。現在までの精度ではトッポニウム やチャーモニウムの場合は、量子補正に現れるクォークの質量は全てゼロだとして扱っても問 題ない。しかしながらボトモニウムの場合はボトムクォークと、その次に軽いクォークである チャームクォークの質量比は約1/3であり、チャームクォーク質量をゼロとして扱った計算と実際の値を用いて計算した結果は数十MeV程度ずれる。本研究ではそれらを取り入れた解析を行った。ボトムクォークやチャームクォークのMS-bar質量はParticle Data Groupによっ て解析されており、本研究ではParticle Data Groupの値と合致し、不確かさがより小さな値 を得た。この論文はPhysics Letters Bに掲載された。

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

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Determination of m_c and m_b from quarkonium 1S energy levels in perturbative QCD2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiyo, G. Mishima, Y. Sumino
    • 雑誌名

      Physics Letters

      巻: B752 ページ: 122-127

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.11.040

    • 関連する報告書
      2015 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] Strong IR Cancellation in Heavy Quarkonium and Precise Top Mass Determination2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kiyo, G. Mishima, Y. Sumino
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 11 号: 11 ページ: 084-084

    • DOI

      10.1007/jhep11(2015)084

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ダイクォーク束縛状態を記述するベーテ・サルペーター方程式について2015

    • 著者名/発表者名
      三嶋剛
    • 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(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 電子の磁気モーメントにおけるQEDの非摂動的効果2014

    • 著者名/発表者名
      三嶋剛
    • 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
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 電子の磁気モーメントにおける非摂動的QEDの効果2014

    • 著者名/発表者名
      三嶋剛
    • 学会等名
      基研研究会 素粒子物理学の進展2014
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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