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新しい物理素過程を利用した荷電レプトンフレーバーの破れの探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K03685
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分15020:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する実験
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

津野 総司  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, 研究機関講師 (30451834)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードヒッグス粒子 / ニュートリノ振動 / レプトンフレーバーの破れ / LHC実験 / フレーバー物理 / タウレプトン / ATLAS実験 / アトラス実験 / フレーバー / アトラス
研究成果の概要

素粒子標準理論に於いて、素粒子の一つであるレプトン種(フレーバー)の混合は、強く抑制される。一方、レプトンの一種であるニュートリノは、振動効果を経由して、フレーバーが混合していることが観測されている。これは、広く、フレーバーの謎として認識されている。本研究は、この現象を説明するために、ヒッグス粒子にフレーバー混合を許す相互作用を導入し、高次の量子効果によって、レプトン・フレーバーを破る物理素過程を新たに提唱した。また、この理論計算を可能にする数値計算プログラムを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の素粒子標準理論に於いて、フレーバー混合が強く抑制されるのは、場の理論に於けるユニタリー条件からの要請であり、理論の根幹を為す部分である。唯一、ヒッグス粒子のみが、このユニタリー条件から解放される可能性があるため、その検証は、学術的意義に極めて重要である。素粒子標準理論では、ヒッグス粒子は、粒子種を区別することができる唯一の粒子であるため、ヒッグス粒子を理解することは、なぜ、我々の宇宙がこれほど多様性に満ちているのかを探る手掛かりとなる。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] CERN(スイス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CERN(スイス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CERN(スイス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Measuring lepton flavor violation at the LHC2022

    • 著者名/発表者名
      Asai K.、Fujimoto J.、Kaneta K.、Kurihara Y.、Tsuno S.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 号: 7

    • DOI

      10.1103/physrevd.106.075014

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Search for Beyond SM Higgs Bosons2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuno S.、on behalf of the ATLAS and CMS Collaborations
    • 雑誌名

      World Scientific

      巻: 28 ページ: 23-36

    • DOI

      10.1142/9789811207402_0002

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Test of CP invariance in vector-boson fusion production of the Higgs boson in the H?→?ττ channel in proton?proton collisions at s=13TeV with the ATLAS detector2020

    • 著者名/発表者名
      Aad G. et.al. ATLAS Collaboration
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 805 ページ: 135426-135426

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2020.135426

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-section measurements of the Higgs boson decaying into a pair of τ-leptons in proton-proton collisions at s=13??TeV with the ATLAS detector2019

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

      Physical Review D

      巻: 99 号: 7 ページ: 072001-072001

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.072001

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験における荷電レプトンフレーバーを破るウィークボソン散乱過程探索の背景事象推定2022

    • 著者名/発表者名
      浅井香奈江, 江成祐二, 奥村恭幸, 金田邦雄, 栗原良将, 河野能知, 津野総司, 廣瀬茂輝, 藤本順平, 増渕達也, 和田冴
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験における荷電レプトンフレーバーを破るウィークボソン散乱過程探索の背景事象推定2022

    • 著者名/発表者名
      浅井香奈江
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験における荷電レプトンフレーバーを破るウィークボソン散乱過程の多変量解析を用いた探索感度評価2021

    • 著者名/発表者名
      和田冴
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験における荷電レプトンフレーバーを破るウィークボソン散乱過程の探索感度の最適化2021

    • 著者名/発表者名
      浅井香奈江
    • 学会等名
      日本物理学会 第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Operational Experience and Performance with the ATLAS Pixel detector at the Large Hadron Collider at CERN2020

    • 著者名/発表者名
      Soshi Tsuno
    • 学会等名
      40th International Conference on High Energy Physics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験における荷電レプトンフレーバーを破るウィークボソン散乱過程の探索感度の評価と改善に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      浅井香奈江
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Combined Higgs boson measurements at the ATLAS experiment2019

    • 著者名/発表者名
      津野総司
    • 学会等名
      XXVII International Workshop on Deep Inelastic Scattering and Related Subjects
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験Run2におけるPixel検出器のパフォーマンスに関する総括2019

    • 著者名/発表者名
      津野総司
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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