| 研究課題/領域番号 |
19H00682
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
早坂 圭司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (40377966)
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| 研究分担者 |
居波 賢二 名古屋大学, 理学研究科, 准教授 (50372529)
今野 智之 北里大学, 理学部, 講師 (60751518)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2022年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2021年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | タウレプトン / フレーバ物理 / LFV / CPV / レプトンフレーバ / レプトンセクターのCPV |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、2019年にデータ取得を開始した電子陽電子散乱実験Belle IIで取得されたτレプトン事象のデータを用いて素粒子標準模型では禁止されていて、未発見の過程τ-Lepton Flavor Violation (LFV), τ-CP Violation (CPV)を探索し、世界最高精度で荷電レプトンフレーバの構造を明らかにすることを目的とする。荷電レプトンは電子に似た性質を持つ粒子の総称で、τレプトンはその１つである。τ-LFVの研究は、荷電レプトン混合の情報を、τ-CPVの研究は、荷電レプトンCP非保存相の情報を与えてくれる。このような情報を基に物質を構成する粒子の起源に迫っていく。
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| 研究成果の概要 |
現在進行中のBelle II実験において、効率よくタウレプトン対事象をデータから抜き出してくる（スキム）ための一般的なタウレプトン対事象選別条件を決定し、効率的なデータ解析を実現した。また、レプトン識別効率の高精度な系統誤差を行った。これらの成果を基にタウレプトン質量の測定やタウレプトンのフレーバ保存則を破る崩壊過程の探索を行った。またBelle実験データを用いて、新しい解析手法を開発し、軽いレプトンと光子、または中性ベクトル中間子を含むフレーバ保存則を破る崩壊過程の探索を行い世界最高感度の結果を得た。同様にタウレプトンの電気双極子モーメントの測定も先行実験より一桁高い感度で遂行した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
強い相互作用が関わる素粒子過程に強いLHC実験において新物理が長らく発見されないことにより、強い相互作用が関わらないレプトンに新物理の糸口を求める期待が高まってきている。本研究により、レプトンフレーバを破る過程や、タウレプトンの電子双極子モーメントの存在に対する制限が１桁強まり、許される新物理のパラメータ領域を制限することに成功した。また、これから大量のデータを取得予定のBelle II実験においてデータ解析を遂行する上で有効な手法や効率的な環境の開発等に成功し、今後さらなる研究の進展が期待できる状況を作ることができた。
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