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Belle II実験及びLHC実験における標準模型を超えた物理の探索

研究課題

研究課題/領域番号 15J06917
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 (2016)
総合研究大学院大学 (2015)

研究代表者

坂木 泰仁  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2016年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2015年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードjet substructure / コライダー物理 / QCD / モンテカルロシミュレーション / Bの物理 / セミレプトニック崩壊
研究実績の概要

LHC実験における現象論に関する研究を主に行った。LHC実験は新しい物理の探索や、ヒッグス粒子の性質の決定を主なモチベーションとしているが、それらにジェットの性質に着目した解析手法を用いることで迫って行くことを主な目標とした。去年度に引き続き、ジェットの起源がクォークかグルーオンかを調べる手法(クォーク・グルーオン分離)に関する研究を行い、それを新物理探索に応用する手法を考案した。特に、LHCで超対称模型で予言されるグルイーノが対生成され、それが2つのクォークとニュートラリーノに崩壊する基本的なトポロジーを主な研究対象とした。まず、このシグナルとバックグラウンドにおけるクォークジェット比率に違いがあることを定量的に示した。各ジェットがクォークとグルーオンのどちらかを起源とするかを特徴づけるために、ジェットの内部構造から定義される3変数を多変量解析することで得られたBDT変数を用いた。事象の中の4つのジェットに対するBDT変数と、従来の解析で用いられる運動変数を再度多変量解析することで、グルイーノとニュートラリーノの発見可能領域を200から500GeV広げることができることを示した。また、本研究のシミュレーションはPythiaとHerwig++を用いて行われたが、それぞれのパートンシャワージェネレータでシミュレートされるクォークジェットとグルーオンジェットの内部構造には大きな違いがあることも指摘し、それはバックグラウンドの排除能力に最大で約2倍の違いを生むことを示した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Quark gluon discrimination in the search for gluino pair production at LHC2017

    • 著者名/発表者名
      Biplob Bhattacherjee (Bangalore, Indian Inst. Sci.), Satyanarayan Mukhopadhyay,Mihoko M. Nojiri,Yasuhito Sakaki, Bryan R. Webber
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 01,044 号: 1 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1007/jhep01(2017)044

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evolution variable dependence of jet substructure2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaki
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 8 号: 8 ページ: 100-116

    • DOI

      10.1007/jhep08(2015)100

    • 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] Associated jet and subjet rates in light-quark and gluon jet discrimination2015

    • 著者名/発表者名
      Biplob Bhattacherjee, Satyanarayan Mukhopadhyay, Mihoko M. Nojiri, Yasuhito Sakaki, Bryan R. Webber
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 04 号: 4 ページ: 131-153

    • DOI

      10.1007/jhep04(2015)131

    • 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] Probing New Physics with q2 distributions in B → D(*)τν2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakaki, M. Tanaka, A. Tayduganov, R. Watanabe
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 91 号: 11 ページ: 114028-114028

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.114028

    • 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
  • [学会発表] QCD jet substructure and its application at the LHC2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Sakaki
    • 学会等名
      QUC workshop: QCD and DM at the LHC
    • 発表場所
      KIAS, Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] QCD jet substructure at the LHC2015

    • 著者名/発表者名
      坂木泰仁
    • 学会等名
      MCnet
    • 発表場所
      ベルギー、スパ
    • 年月日
      2015-06-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolution variable dependence of jet substructure2015

    • 著者名/発表者名
      坂木泰仁
    • 学会等名
      MC4BSM
    • 発表場所
      アメリカ、シカゴ
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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