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ヒッグス自己4点結合に現れる新物理学の模型の効果とその線形加速器での検証可能性

研究課題

研究課題/領域番号 18034004
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関富山大学

研究代表者

兼村 晋哉  富山大学, 理工学研究部(理学), 准教授 (10362609)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードヒッグス / 線形加速器 / 現象論的研究 / 将来実験 / 質量起源 / 素粒子論 / 加速器実験 / 電弱対称性の自発的破れ / 湯川結合 / 新しい物理学
研究概要

本研究計画の目的は、素粒子の質量の起源と考えられている電弱対称性の自発的破れ(ヒッグスセクター)を研究することで将来の加速器実験で検証することを通じ、現在の素粒子標準模型を超えた「新しい物理学」(new physics)の方向性を明らかにすることにあった。特に真空の構造を決定するヒッグスポテンシャルを実験的に明らかにするためにはヒッグス場の質量を測るだけでは不十分で、ヒッグス場の自己相互作用を測定する必要がある。我々はヒッグス場の自己相互作用に現れる新物理学の効果をヒッグスセクターを新物理学模型の低エネルギー有効理論と考え、ヒッグス自己結合に対する新物理学の効果を研究した。同様な手法でトップクォークとヒッグス場の結合(湯川結合)が高いスケールの物理理論の効果によって標準模型の値からどのくらいずれるかを現在の実験データと理論的な要請からくる制限を考慮して研究した。さらにヒッグスの結合定数の値に新物理学によるずれがある場合に、LHC実験および線形加速器(ILC)実験で検証することができるかを研究した。たとえば平成18年度の研究は、ILCでの電子陽電子衝突実験で、トップ湯川結合が関与する反応過程を研究し、その生成や崩壞の確率(断面積)を有効理論に基づいて計算し、実際にどれほどの新物理学の効果がトップ湯川結合にあれば、これらのプロセスに関する標準模型の予言からのずれが線形加速器で検証できるかを定量的に明らかにした。その成果は論文として出版した。さらに平成19年度は、同様な手法でLHC実験でのヒッグス生成プロセス(W混合プロセス、グルオン混合プロセス)を研究した。特にグルオン混合によるヒッグス単生成および対生成プロセスを詳しく調べ、対生成過程では、ヒッグス自己結合およびトップ湯川結合が新物理学模型の効果でずれた場合に生成断面積は非常に大きくなり、LHC実験でも十分検出できる可能性があることを見出した。研究成果はすでに今年の3月に国際会議でも発表し、現在論文を出版準備中である。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Unitarity bounds in the Higgs model including triplet fields with custodial symmetry2008

    • 著者名/発表者名
      青木真由美
    • 雑誌名

      Physical Review D 77

      ページ: 95009-95009

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CP Violation due to multi Froggatt-Nielsen fields2007

    • 著者名/発表者名
      兼村晋哉
    • 雑誌名

      European Physical Journal C 51

      ページ: 927-931

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dimension-Six Top-Higgs Interaction and Its Effect in Collider Phenomenology2006

    • 著者名/発表者名
      S.Kanemura, D.Nomura, K.Tsumura
    • 雑誌名

      Physical Review D 74

      ページ: 76007-76007

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Potential for Measuring the HWZ vertex from WZ fusion at the Large Hadron Collider

    • 著者名/発表者名
      E.Asakawa, S.Kanemura, J.Kanzaki
    • 雑誌名

      Physical Review D (印刷中)(2007年3月受理決定済)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 電弱対称性の破れの物理と新物理学2008

    • 著者名/発表者名
      兼村 晋哉
    • 学会等名
      日本物理学会63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ヒッグス3重項を含む拡張ヒッグス模型のILCにおける検証2008

    • 著者名/発表者名
      青木 真由美
    • 学会等名
      日本物理学会63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2008-03-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Higgs Self-coupling measurement via γγ→HH2008

    • 著者名/発表者名
      兼村晋哉
    • 学会等名
      ACFA08 (TILC08)
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-03-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Higgs Phenomenology and New Physics2008

    • 著者名/発表者名
      津村浩二
    • 学会等名
      ACFA08 (TILC08)
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2008-03-05
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Higgs Phenomenology and New Physics2007

    • 著者名/発表者名
      兼村 晋哉
    • 学会等名
      KEKTH07
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構(KEK)
    • 年月日
      2007-12-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] カストディアル対称性を持つ拡張ヒッグス模型に対する理論的および現象論的制限2007

    • 著者名/発表者名
      青木真由美
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Higgs and Top/QCD Summary2007

    • 著者名/発表者名
      兼村 晋哉
    • 学会等名
      LCWS 2007 (国際線形加速器に関する国際会議)
    • 発表場所
      DESY(ドイツ・ハンブルグ)
    • 年月日
      2007-06-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] New Physics Effect on the Top Yukawa Coupling at ILC2007

    • 著者名/発表者名
      津村 浩二
    • 学会等名
      LCWS2007(国際線形加速器に関する国際会議)
    • 発表場所
      DESY(ドイツ・ハンブルグ)
    • 年月日
      2007-06-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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