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LHC-ATLAS実験における超対称性グルイーノの探索

研究課題

研究課題/領域番号 18J11740
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(実験)
研究機関東京大学

研究代表者

宇野 健太  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードLHC / ATLAS / 超対称性粒子 / BDT
研究実績の概要

超対称性理論は、暗黒物質や階層性の問題を解決できるため、標準模型を超える有望な理論の一つである。超対称性粒子グルーオンの超対称性パートナー (グルイーノ)はカラー荷をもつため、陽子・陽子衝突における生成断面積が非常に大きく、LHCで発見感度がある。そのため、2015年に再稼働したLHC-ATLAS Run2実験で取得した全データ約139 fb-1を用いて超対称性粒子グルイーノ探索を行っている。本研究では、新しく機械学習を解析に取り入れることを目指して研究を行っている。
今年度は、機械学習を取り入れる際の課題について前年度に引き続き行った。特に、機械学習では多変数間の相関を強力に使って信号事象と背景事象を分離するが、学習で用いるシミュレーションデータが実際の実験データと同じ振る舞いを行うことを示さない限り、データ解析では使いものにならない。これを徹底的に調べ、安心して使えることを示した。この評価方法は汎用的に用いることができる。
さらに、グルイーノの発見感度を高めるために、入力変数やBDT scoreのカット値を最適化した。これにより、従来の手法に比べて40 %の発見感度改善が得られ、重いグルイーノやLSP探索が可能になった。発見に至らなかったが、グルイーノからLSPへの崩壊過程に対して世界で最も強い制限を課した。グルイーノ質量の棄却領域は2.35 TeV、LSP質量の棄却領域は1.16 TeVとなった。この結果は2019年に8月に開催された国際会議LeptonPhoton2019で公表されている。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 2件、 査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 欧州原子核研究機構(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 欧州原子核研究機構(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Search for squarks and gluinos in final states with jets and missing transverse momentum using 139 fb-1 of at √s=13 TeV pp collision data with the ATLAS detector2019

    • 著者名/発表者名
      The ATLAS Collaboration
    • 雑誌名

      ATLAS-CONF-2019-040

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Studying gaugino masses in supersymmetric model at future 100 TeV pp collider2019

    • 著者名/発表者名
      Asai Shoji、Chigusa So、Kaji Toshiaki、Moroi Takeo、Saito Masahiko、Sawada Ryu、Tanaka Junichi、Terashi Koji、Uno Kenta
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 5 ページ: 179-179

    • DOI

      10.1007/jhep05(2019)179

    • 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
  • [学会発表] Search for squarks and gluinos in final states with jets and missing transverse momentum at √s=13 TeV using 139 fb-1 data with the ATLAS detector2019

    • 著者名/発表者名
      K.Uno on the behalf of ATLAS collaboration
    • 学会等名
      LeptonPhoton2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Search for gluinos in final states with jets and missing transverse momentum at √s= 13 TeV with the ATLAS detector using machine learning technique2019

    • 著者名/発表者名
      K.Uno
    • 学会等名
      International School of Subnuclear Physics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Search for gluinos and squarks in final states with jets and missing transverse momentum at √s=13 TeV with the ATLAS detector2019

    • 著者名/発表者名
      K.Uno on the behalf of ATLAS collaboration
    • 学会等名
      LHCP2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験Run2における多変量解析手法を用いた0レプトン終状態のグルイーノ探索2019

    • 著者名/発表者名
      宇野 健太
    • 学会等名
      日本物理学会  第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験Run2における多変量解析を用いた0レプトン終状態のグルイーノ探索2018

    • 著者名/発表者名
      宇野 健太
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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