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W'で探るヒッグスポテンシャルの起源

研究課題

研究課題/領域番号 16K17715
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関名古屋大学

研究代表者

阿部 智広  名古屋大学, 高等研究院(基礎理論), 特任助教 (70712727)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードヒッグス / 電弱対称性 / 暗黒物質 / ミューオン異常磁気能率 / 電気双極子能率 / 素粒子論 / 電弱対称性の自発的破れ / ヒッグスポテンシャル / W' / 素粒子物理 / 高エネルギー物理
研究成果の概要

素粒子質量の起源はヒッグスポテンシャルであるということは、2012年のヒッグス発見以降の様々な実験データと矛盾しない。一方で、ヒッグスポテンシャルの起源は未だ不明である。その起源を説明する1つの可能性として、ヒッグス粒子をよりミクロな粒子の結合状態とするシナリオがあり、そこでは理論的考察からスピン1の新粒子W'の存在が予言される。
本研究では、模型の詳細によらない W' の性質の解明、W' 起源で two-Higgs doublet 模型 (THDM)のよくある仮定が自然に説明できること、THDMと関連する暗黒物質模型の精密計算などを行い、理論の性質から実験による検証可能性まで明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、W′ の性質の一端が模型の詳細によらず明らかにすることができた。W' を記述する模型が無数にあることを考えると、この結果は実験で W' と目される粒子が発見された際にどのような方向に進めばいいのかの指針となるため意義深い。また、W' を考えることで two-Higgs doublet 模型 (THDM)のよくある仮定が自然に説明できたことは、THDMを足がかりにヒッグスポテンシャルの起源が探索可能なことを示せたことになり、模型研究の動機付けになる。暗黒物質模型の精密計算は、XENONnT実験やLZ実験などでの模型の検証可能性を明らかにできた点が重要である。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 15件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Oklahoma State University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Maximum value of the spin-independent cross section in the 2HDM+a2020

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomohiro、Fujiwara Motoko、Hisano Junji、Shoji Yutaro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2020 号: 1 ページ: 114-114

    • DOI

      10.1007/jhep01(2020)114

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Indirect studies of electroweakly interacting particles at 100?TeV hadron colliders2019

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomohiro、Chigusa So、Ema Yohei、Moroi Takeo
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 5 ページ: 055018-055018

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.055018

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Current status and future prospects of the singlet-doublet dark matter model with CP violation2019

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomohiro、Sato Ryosuke
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 3 ページ: 035012-035012

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.035012

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loop corrections to dark matter direct detection in a pseudoscalar mediator dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomohiro、Fujiwara Motoko、Hisano Junji
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 2 ページ: 028-028

    • DOI

      10.1007/jhep02(2019)028

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Electric dipole moments and dark matter in a CP violating MSSM2018

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomohiro、Omoto Naoya、Seto Osamu、Shindou Tetsuo
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 7 ページ: 075029-075029

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.075029

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model independent evaluation of the Wilson coefficient of the Weinberg operator in QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomohiro, Hisano Junji, Nagai Ryo
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2018 ページ: 175-175

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Muon specific two-Higgs-doublet model2017

    • 著者名/発表者名
      Abe Tomohiro、Sato Ryosuke、Yagyu Kei
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2017 号: 7 ページ: 012-012

    • DOI

      10.1007/jhep07(2017)012

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Classification of simple heavy vector triplet models2017

    • 著者名/発表者名
      阿部智広, 長井 遼
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 95 号: 7 ページ: 075022-075022

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.075022

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Emergent two-Higgs doublet models2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe, Yuji Omura
    • 雑誌名

      Journal of High energy physics

      巻: 1608 号: 8 ページ: 021-021

    • DOI

      10.1007/jhep08(2016)021

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Simple Theory of Chiral Fermion Dark Matter2020

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology (KEK-PH2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loop corrections to dark matter direct detection in a pseudoscalar mediator dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      Pheno 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loop corrections to dark matter direct detection in a pseudoscalar mediator dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      SUSY2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dark Matter Models2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      SUSY2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Loop corrections to dark matter direct detection in a pseudoscalar mediator dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      SI2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loop corrections to dark matter direct detection in a pseudoscalar mediator dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      Cosmo19
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loop corrections to dark matter direct detection in a pseudoscalar mediator dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      International Joint Workshop on the Standard Model and beyond
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current status of the singlet-doublet dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      KMI school 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status of the singlet-doublet dark matter model2019

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      KMI 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status of the singlet-doublet dark matter model2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      KEK-PH2018 winter
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum corrections in a DM model with pseudo-scalar mediators2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      International Workshop on "Theoretical Particle Physics 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum corrections in a DM model with pseudo-scalar mediators2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      beyond the BSM
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Current status of the singlet-doublet dark matter model2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      JPS Autumn Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum corrections in a DM model with pseudo-scalar mediators2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      Cosmo18
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 任意の模型におけるGGG~の係数と中性子EDM2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      PPP2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Model independent evaluation of the Wilson coefficient of the Weinberg operator in QCD2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      BURI2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contributions of Weinberg operators to EDM in scalar-fermion systems2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      JPS Annual (73th) Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Model independent evaluation of the Wilson coefficient of the Weinberg operator in QCD2018

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      KEK-PH2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Classification of Simple W' Models2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on “Quest for the Origin of Particles and the Universe” (KMI2017)
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-01-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Muon-Specific two-Higgs doublet model2017

    • 著者名/発表者名
      阿部智広
    • 学会等名
      基研研究会 素粒子物理学の進展2017 (PPP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Emergent two-Higgs doublet models2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Abe
    • 学会等名
      The 6th KIAS Workshop on Particle Physics and Cosmology & the 2nd Durham-KEK-KIPMU-KIAS Joint Workshop,
    • 発表場所
      ソウル
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] Publication list

    • URL

      http://tomohiro_abe.droppages.com/research/publication.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://tomohiro_abe.droppages.com/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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