フレーバー物理によるテラスケールの新物理の現象論的研究

• 研究課題/領域番号: 17K05429
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 三島 智 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 協力研究員 (90396424)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 素粒子論 / 新物理模型 / フレーバー物理

研究成果の概要

素粒子標準模型の背後には更に基礎的な新物理理論が存在すると考えられている。そのような新物理に対して、クォークやレプトンの種類（フレーバー）を変える遷移を含む素粒子反応を対象とするフレーバー物理は感度が高い。フレーバー物理の研究は様々な物理量を統合的に解析することが重要であるため、そのための解析ツールHEPfitの開発を進めた。近年、フレーバー物理の実験データと理論値の間に幾つかの不一致があることが報告されている。本研究では、それらの不一致が示唆する新物理模型について、HEPfitを用いて統合解析を進めた。その結果、それらの新物理模型の構築・検証に関して多くの知見が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在世界各地でフレーバー物理の実験が進められており、また近い将来の稼働を目指して様々なフレーバー実験の準備が進められている。本研究の成果は、そのような豊富な実験データを包括的に解析するツールと手法を提供するものである。これは標準模型を越える新物理理論の解明に繋がり、我々を形作る物質の根源についての理解を一歩進めるものだと期待される。

研究成果

• [国際共同研究] グラナダ大学(スペイン)
• [国際共同研究] INFN Rome/INFN Rome III(イタリア)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [国際共同研究] フロリダ州立大学(米国)
• [国際共同研究] パドヴァ大学/INFN Rome/INFN Rome III(イタリア)
• [国際共同研究] Ecole polytechnique/パリ南大学(フランス)
• [国際共同研究] ポール・シェラー研究所/CERN(スイス)
• [国際共同研究] バレンシア大学/バルセロナ大学(スペイン)
• [国際共同研究] ワルシャワ大学(ポーランド)
• [国際共同研究]
• [国際共同研究] パドヴァ大学/INFN Rome/INFN Rome III(イタリア)
• [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)
• [国際共同研究] フロリダ州立大学(米国)
• [国際共同研究] CERN(スイス)
• [雑誌論文] Revisiting rescattering contributions to B→D_(s)^(*) M decays (2022)
  • 著者名/発表者名: Endo Motoi、Iguro Syuhei、Mishima Satoshi
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2022-01 号: 1
  • DOI: 10.1007/jhep01(2022)147
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Global analysis of electroweak data in the Standard Model (2022)
  • 著者名/発表者名: J. de Blas、M. Ciuchini、E. Franco、A. Goncalves、S. Mishima、M. Pierini、L. Reina、L. Silvestrini
  • 雑誌名: Accepted in Physical Review D 巻: －
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting electroweak radiative corrections to b → sll in SMEFT (2021)
  • 著者名/発表者名: Endo Motoi、Mishima Satoshi、Ueda Daiki
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2021 号: 5
  • DOI: 10.1007/jhep05(2021)050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Muon g-2 and CKM unitarity in extra lepton models (2020)
  • 著者名/発表者名: Endo Motoi、Mishima Satoshi
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2020 号: 8 ページ: 4-4
  • DOI: 10.1007/jhep08(2020)004
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Monte Carlo event generator with model-independent new physics effects for B → K(*)ll decays (2020)
  • 著者名/発表者名: Hara Koji、Itoh Ryosuke、Miyake Hideki、Mishima Satoshi
  • 雑誌名: EPJ Web of Conferences 巻: 245 ページ: 06030-06030
  • DOI: 10.1051/epjconf/202024506030
  • NAID: 130008151358
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] HEPfit: a code for the combination of indirect and direct constraints on high energy physics models (2020)
  • 著者名/発表者名: J. de Blas, D. Chowdhury, M. Ciuchini, A.M. Coutinho, O. Eberhardt, M. Fedele, E. Franco, G. Grilli di Cortona, V. Miralles, S. Mishima, A. Paul, A. Penuelas, M. Pierini, L. Reina, L. Silvestrini, M. Valli, R. Watanabe, N. Yokozaki
  • 雑誌名: The European Physical Journal C 巻: 80 号: 5
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-020-7904-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] The Global Electroweak and Higgs Fits in the LHC era (2018)
  • 著者名/発表者名: J. de Blas, M. Ciuchini, E. Franco, S. Mishima, M. Pierini, L. Reina and L. Silvestrini
  • 雑誌名: Proceedings of Science (EPS-HEP2017) 巻: 314 ページ: 467-467
  • DOI: 10.22323/1.314.0467
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Gluino-mediated electroweak penguin with flavor-violating trilinear couplings (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Endo, T. Goto, T. Kitahara, S. Mishima, D. Ueda and K. Yamamoto
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1804 号: 4 ページ: 019-019
  • DOI: 10.1007/jhep04(2018)019
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Revisiting rescattering contributions to charmed hadronic B decays (2022)
  • 著者名/発表者名: 遠藤 基、井黒 就平、三島 智
  • 学会等名: 日本物理学会第77回年次大会
• [学会発表] Scrutinizing final-state interactions in chamed hadronic B decays (2021)
  • 著者名/発表者名: 三島 智
  • 学会等名: Flavor Physics Workshop 2021 (FPWS2021)
• [学会発表] Flavor physics in the SU(5) GUT with a TeV-scale triplet scalar leptoquark (2021)
  • 著者名/発表者名: 三島 智
  • 学会等名: 日本物理学会 第76回年次大会
• [学会発表] Recent hot topics in B physics (2019)
  • 著者名/発表者名: 三島 智
  • 学会等名: 26th regular meeting of New Higgs Working Group
  • 招待講演
• [学会発表] ε'/ε and new physics (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Mishima
  • 学会等名: 16th Flavor Physics and CP Violation Conference (FPCP2018)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Global electroweak fits at CEPC (2018)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Mishima
  • 学会等名: 2018 International Workshop on High Energy Circular Electron Positron Collider (CEPC2018)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Theoretical overview and global fit (2017)
  • 著者名/発表者名: 三島 智
  • 学会等名: Workshop “Anomalies in b to sll and its implications,” 東京大学本郷キャンパス（東京都・文京区）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Theoretical overview on R_{K^(*)} (2017)
  • 著者名/発表者名: 三島 智
  • 学会等名: NP-Japan meeting, 高エネルギー加速器研究機構（茨城県・つくば市）
  • 招待講演