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ATLAS実験における弱ボソンの弾性散乱を用いた電弱対称性の破れの検証

研究課題

研究課題/領域番号 18J12551
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)
研究機関早稲田大学

研究代表者

新田 龍海  早稲田大学, 先進理工学研究科, 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
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード電弱対称性の破れ / VBS / LHC / ATLAS / ボソンタグ / 大半径ジェット
研究実績の概要

Vector Boson Scattering (VBS)断面積のボソン対衝突エネルギー(Ecm)依存性は、電弱対称性の破れの機構によって顕著に変化する。新たな機構に伴う新粒子が直接探索で到達不可能なほど重い場合においても、散乱断面積に顕著な影響を示すことがあるため、その観測により数TeVを超える高エネルギー物理に言及することが可能である。新たな機構が存在した場合、標準模型で予言される断面積からの逸脱が最も顕著なのは、高いEcmを持つ散乱事象である。先行研究として、ATLAS実験におけるボソン対が全てレプトン崩壊する終状態を用いた解析がある。
本研究では、ATLAS実験において片方のボソンがハドロニック崩壊、もう片方がレプトニック崩壊する過程(セミレプトニック)をターゲットにした解析を構築し、既出の解析より高いEcmを持つ事象を解析した。
平成31年度は、前年度に構築した解析フレームワークを用い、系統誤差を精査し、2.7σの有意度でセミレプトニックVBSを観測した。 標準模型の予言に対する観測された反応断面積の比は1.05+-0.2(統計誤差)+0.37-0.34(系統誤差)であり、標準模型と無矛盾であった。本解析で用いた事象選択を考慮した断面積(fiducial cross-section)は45.1+-8.6(統計誤差)+15.9-14.6(系統誤差)と測定された。これらの結果は、セミレプトニック終状態を用いた解析の初構築であり、今後の標準模型の検証に重要な意義を持つ。これらの結果をまとめた論文は学術誌に掲載された(PRD 100, 032007)。

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

    (10件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Search for electroweak diboson production in association with a high-mass dijet system in semileptonic final states in pp collisions at s=13TeV with the ATLAS detector2019

    • 著者名/発表者名
      Aad G.、Yorita K.、The ATLAS collaboration
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 3 ページ: 032007-032007

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.032007

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] In situ calibration of large-radius jet energy and mass in 13 TeV proton-proton collisions with the ATLAS detector2019

    • 著者名/発表者名
      Aaboud M.、Yorita K.、The ATLAS collaboration
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 79 号: 2 ページ: 135-135

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-019-6632-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of hadronically decaying W bosons and top quarks using multivariate techniques at ATLAS2018

    • 著者名/発表者名
      Nitta Tatsumi、ATLAS Collaboration
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1085 ページ: 042012-042012

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1085/4/042012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Vector boson scattering, triple gauge-boson final states and limits on anomalous quartic gauge couplings with the ATLAS detector2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Nitta for the ATLAS Collaboration
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: PoS(DIS2018)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験Run2におけるセミレプトニック崩壊を用いた弱ボソン散乱過程の測定2019

    • 著者名/発表者名
      新田龍海
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Search for Vector Boson Scattering with W/Z boson jet at ATLAS2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Nitta
    • 学会等名
      CEMPA Seminar
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験Run2におけるフル ハドロニック崩壊する弱ボソン散乱過程を用いた新物理探索2019

    • 著者名/発表者名
      新田龍海、寺師弘二、野辺拓也、増渕達也、寄田浩平
    • 学会等名
      日本物理学会2019年年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Vector boson scattering, triple gauge-boson fi- nal states and limits on anomalous quartic gauge couplings with the ATLAS detector2018

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Nitta
    • 学会等名
      DIS2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LHC-ATLAS 実験 Run2 におけるハ ドロン崩壊モードを用いた弱ボソン散乱過程の測定2018

    • 著者名/発表者名
      新田龍海、寺師弘二、野辺拓也、増渕達也、寄田浩平
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] W/Top tagging preprint

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1808.07858

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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