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ミューオン異常磁気能率のアノマリーを説明する新物理の現象論的研究

公募研究

研究領域先端加速器LHCが切り拓くテラスケールの素粒子物理学~真空と時空への新たな挑戦
研究課題/領域番号 26104705
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

戸部 和弘  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20451510)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードミュー粒子異常磁気能率 / 標準模型を超える理論 / 新物理
研究実績の概要

ミュー粒子異常磁気能率(muon g-2)の実験値と標準模型の予言値の食い違いを、どのような標準模型を超える新物理で説明出来るかを研究した。特に、2 Higgs doublet model(2HDM)でμーτフレーバーの破れがある模型を考えて、muon g-2のアノマリーを説明出来る可能性を詳しく研究した。μーτフレーバーの破れを考えたのは、LHC実験のCMSグループがヒッグス粒子の崩壊でh→μτの現象の兆候を報告したのに動機付けられている。標準模型では起こらないこのようなフレーバーの破れが2HDMでは自然に導入されることはよく知られているが、我々はこのようなμーτフレーバーの破れの相互作用が、muon g-2に大きな量子補正を生成することを発見し、これによって現在報告されているmuon g-2の標準模型の予言値からのズレを説明出来る可能性があることを示した。(JHEP 1505, 028 (2015)) もしこの可能性が本当である場合には、タウ粒子の崩壊τ→μγの現象が将来のSuperKEKB実験で観測される可能性があることを指摘した。さらにτ→μνν過程にも、重要な補正を生成する可能性を見つけ、この過程の精密測定及びτ→eνν過程とのレプトンユニバーサリティーの破れの精密測定の重要性を指摘した。またその他様々なμ、τ粒子の崩壊現象などへの影響も詳しく解析し、将来の実験の重要性を示した。(arXiv:1511.08880) この研究に関しては、幾つかの国内、国際会議で発表したのに加え、J-PARCのCollaboration meetingを始めとして、IPMU, 九州大, KEK, 首都大, 富山大, 島根大にセミナーに招待され、多くの理論家、実験家の人たちと議論ができて有意義であった。またミシガン大、ミシガン州立大を訪問した際に、この話題についてセミナーをし、そこでも理論家、実験家の人たちと有意義な議論ができた。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Survey of Higgs interpretations of the diboson excesses2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Omura, Kazuhiro Tobe, Koji Tsumura
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 号: 5 ページ: 055015-055015

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.055015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lepton-flavor-violating Higgs decay h→μτ and muon anomalous magnetic moment in a general two Higgs doublet model2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Omura, Eibun Senaha, Kazuhiro Tobe
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1505 号: 5 ページ: 028-028

    • DOI

      10.1007/jhep05(2015)028

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lepton-flavor-violating Higgs decay h to μτ and muon anomalous magnetic moment in a general two Higgs doublet model2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Omura, E. Senaha, K. Tobe
    • 雑誌名

      JHEP(掲載決定)

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Lepton-flavor-violating Higgs decay h→μτ and muon anomalous magnetic moment in a general two Higgs doublet model2016

    • 著者名/発表者名
      戸部和弘
    • 学会等名
      World Research Unit for Heavy Flavor Particle Physics Symposium 2016, Interplay between LHC and Flavor Physics
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lepton-flavor-violating Higgs decay h→μτ and muon anomalous magnetic moment in a general two Higgs doublet model2015

    • 著者名/発表者名
      戸部和弘
    • 学会等名
      Particle Cosmology and Beyond
    • 発表場所
      金沢アートホール
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Muon g-2 in a general two Higgs doublet model2015

    • 著者名/発表者名
      戸部和弘
    • 学会等名
      新学術領域研究会テラスケール研究会
    • 発表場所
      東京大学、本郷
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Muon g-2 in physics beyond the standard model2015

    • 著者名/発表者名
      戸部和弘
    • 学会等名
      The 10th g-2/EDM collaboration meeting
    • 発表場所
      茨城県東海村 J-PARC
    • 年月日
      2015-06-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lepton-flavor-violating Higgs decay h→μτ and muon anomalous magnetic moment in a general two Higgs doublet model2015

    • 著者名/発表者名
      戸部和弘
    • 学会等名
      Flavor Physics & CP Violation 2015
    • 発表場所
      名古屋大学(ポスター発表)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Standard Model and Beyond2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Tobe
    • 学会等名
      CTEQ School on QCD and Electroweak Phenomenology
    • 発表場所
      Peking University, China
    • 年月日
      2014-07-16 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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