| 研究課題/領域番号 |
19H05601
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(S)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
大区分B
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
酒見 泰寛 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90251602)
|
|---|
| 研究分担者 |
長濱 弘季 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (00804072)
青木 貴稔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30328562)
羽場 宏光 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 室長 (60360624)
高峰 愛子 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (10462699)
田中 香津生 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, リサーチフェロー (20780860)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
200,460千円 (直接経費: 154,200千円、間接経費: 46,260千円)
2023年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 31,330千円 (直接経費: 24,100千円、間接経費: 7,230千円)
2021年度: 46,020千円 (直接経費: 35,400千円、間接経費: 10,620千円)
2020年度: 57,200千円 (直接経費: 44,000千円、間接経費: 13,200千円)
2019年度: 48,880千円 (直接経費: 37,600千円、間接経費: 11,280千円)
|
|---|
| キーワード | 基本対称性 / 電気双極子能率 / バリオン生成 / 光格子重元素干渉計 / レーザー冷却分子 / 電子双極子能率 / 基本対手性 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
ヒッグス粒子の発見によって、物質の質量獲得機構をはじめ、素粒子物理学は大きく発展した。しかし物質・反物質対称性（CP対称性）破れの機構は十分には説明できず、根源的な枠組みが必要となっている。素粒子の階層問題、ゲージ結合定数の統一、暗黒物質の実体等を解決する有力な考え方では、未知の粒子と対称性の存在が示唆されている。本研究では、未知粒子が生成・伝搬・消滅を繰り返す量子補正効果により、素粒子に発現する永久電気双極子能率（EDM）の検出を目指す。この量子補正効果は極めて小さいが、素粒子を構成要素にもつ原子・分子を量子制御し、光格子干渉計によるEDMの精密量子計測を実現してCP対称性破れの起源を探る。
|
| 研究成果の概要 |
物質・反物質対称性(CP対称性)の破れの起源を探るため、未知素粒子の伝搬により発現するCP対称性を破る観測量・電気双極子能率(EDM)の新しい量子計測手法を開発した。電子EDM増幅度が原子系で最大となる放射性同位元素（RI）・フランシウム(Fr)を対象に、核反応とレーザー冷却技術を駆使した光格子原子干渉計を開発し、電子EDM測定感度10の-29ecmを実現する技術に見通しをつけた。さらに量子もつれの状態を用いたEDM量子計測技術により、10の-31cmの精度を得ることを示し、超対称性粒子をはじめとする10TeVを超える重い未知素粒子の質量階層構造を調べる次世代精密基礎物理の方法を開拓した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
宇宙太古の歴史の中で、どのように反物質が消失していったか、その起源を探るために、量子補正効果として発 現する極めて微小な物質・反物質対称性の破れのシグナル(EDM)を増幅して超精密測定する新しい量子計測手 法を編み出した。この光格子原子干渉計と呼ばれる量子センサーは、EDMを高精度で測定するのと同時に、偽EDM 信号の要因となる環境磁場変動を超高精度で測定できるため、脳の磁気センサー(脳磁計)として、脳神経医学 への応用展開も可能である。
|
| 評価記号 |
事後評価所見 (区分)
A+: 研究領域の設定目的に照らして、期待以上の成果があった
|
評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
|
