アトラス実験でのヒッグス湯川結合の測定

• 研究課題/領域番号: 25400294
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 原 和彦 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20218613)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: ヒッグス粒子 / 湯川結合 / LHC / ATLAS / タウレプトン / ボトムクォーク / タウ・レプトン対 / ボトム・クォーク対 / ヒッグスττ崩壊 / ヒッグスbb崩壊 / ヒッグス

研究成果の概要

2012年にCERN/LHC加速器で発見されたヒッグス粒子が、標準模型が記述する通り万物の素粒子に質量を与える粒子であるか。この研究ではLHC/ATLAS実験装置で得られた25/fbのデータを用いてフェルミオンとの結合（湯川結合）の測定を行った。
最も重いレプトンであるタウ粒子に対して、標準模型の予言と観測された事象数の比μ=1.43+0.43-0.37となり、約4.5σの有意度で湯川結合の存在を示すことができた。
ヒッグスが直接崩壊できる最も重いクォークであるボトムクォーク対への崩壊数の測定は、クォークにも質量を与えるかの検証となるが、有意度は1.4σに留まり明白な生成の証拠には至っていない。

研究成果

• [国際共同研究] 欧州原子核機構(スイス)
• [雑誌論文] Measurements of the Higgs boson production and decay rates and coupling strengths using pp collision data at √s=7 and 8 TeV in the ATLAS experiment (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Aad et al. (ATLAS Collaboration)
  • 雑誌名: The European Physical Journal C 巻: 76 号: 1 ページ: 6-6
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-015-3769-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evidence for the Higgs-boson Yukawa coupling to tau leptons with the ATLAS detector (2015)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 04 号: 4 ページ: 117-117
  • DOI: 10.1007/jhep04(2015)117
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Search for the bbbar decay of the Standard Model Higgs boson in associated (W/Z)H production with the ATLAS detector (2015)
  • 著者名/発表者名: G. Aad et al. (ATLAS Collaboration)
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 01 号: 1 ページ: 069-069
  • DOI: 10.1007/jhep01(2015)069
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evidence for the Higgs-boson Yukawa coupling to tau leptons with the ATLAS detector (2015)
  • 著者名/発表者名: ATLAS Collaboration (G.Aad et al.)
  • 雑誌名: JHEP 巻: - ページ: 84-84
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] LHC-ATLAS実験Run2におけるWH→lvbb崩壊過程でのトップクォーク対背景事象除去法の改善 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤史哲, 金信弘, 受川史彦, 原和彦, 佐藤構二, 大川英希, 山口洋平
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Improvement of τjet energy measurement applied to the low mass Higgs search in ττ channel (2014)
  • 著者名/発表者名: Koji Nakamura
  • 学会等名: 2014Joint Workshop of France-Japan and France -Korea Particle Physics Laboratories
  • 発表場所: Bordeaux City Mondiale Convention Centre, Bordeaux; France
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-28
• [学会発表] Search for Higgs decaying into tau-pair with ATLAS (2013)
  • 著者名/発表者名: 塙慶太
  • 学会等名: France-Japan Particle Physics Laboratories
  • 発表場所: Yonsei University ソウル市 韓国
• [学会発表] LHC-ATLAS実験におけるZH->vvbb過程を用いた標準模型ヒッグス粒子の探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木内健司
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 高知大学、 高知
• [備考] LHC－ATLAS実験での湯川結合の測定
  • URL: http://hep-www.px.tsukuba.ac.jp/~hara/YukawaCouple.html
• [備考] PhD Theses
  • URL: http://hep-www.px.tsukuba.ac.jp/research/theses/phd.html