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2022 年度 実績報告書

ニュートリノで探る対称性と宇宙像

計画研究

研究領域ニュートリノで拓く素粒子と宇宙
研究課題/領域番号 18H05542
研究機関東京大学

研究代表者

伊部 昌宏  東京大学, 宇宙線研究所, 准教授 (50599008)

研究分担者 渡利 泰山  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 准教授 (40451819)
石渡 弘治  金沢大学, 数物科学系, 准教授 (40754271)
北野 龍一郎  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, 教授 (50543451)
永田 夏海  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60794328)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2023-03-31
キーワード素粒子標準模型を超える物理 / 初期宇宙論 / ニュートリノ / 弦理論
研究実績の概要

本研究の目的は素粒子標準模型における未解決問題を解決する模型や大統一模型に対する新たなアイデアを提案し、ニュートリノ物理で探ることの出来る新物理の範囲を広げていくことにある。以下本年度の主な成果例を挙げる。
(1) μ粒子の異常磁気能率問題を解決可能なLmu-Ltauゲージ模型と宇宙の物質反物質非対称性の起源を説明するレプトジェネシス機構の整合性について研究した。その結果、ニュートリノ質量や混合角に強い予言が得られ、近い将来の0νββ実験で検証可能であることを示した。(2) Lmu-Ltauゲージ対称性などのレプトンの対称性と相性の良い統一模型の一種であるfake-GUT模型を詳細に調べ、陽子崩壊の分岐比に現れる特徴などを議論した。また超対称大統一理論の二重項・三重項ヒッグス分離問題を解決するヒッグス場が南部・ゴールドストーン場であるタイプの大統一模型が将来の陽子崩壊実験において検証可能であることを明らかにした。(3) 暗黒物質の小規模構造を用いて宇宙初期の曲率揺らぎへの制限を与える新しい手法を提示した。また、Planck衛星の観測とニュートリノ振動実験と整合するようなA4超共形対称性対称性を持つインフレーション模型を初めて確立させた。また、質量ゼロのフェルミオンが結合するQEDにおいて、磁場背景下でθ項の時間変化によりフェルミオン数が生成されるメカニズムを明らかにした。(4)ヒッグス物理やニュートリノ物理にも有効だと期待される μTRISTAN実験において、弾性散乱過程の精密測定が100TeVの物理に感度があることを突き止めた。(5)時空の幾何を定めると、弦理論では2次元時空上の共形場理論が定まる。この共形場理論が有理共形場理論になるのはどのような時空の幾何の場合かという問いに対する Gukov-Vafa の暫定予想を洗いなおし、改良版の予想を提示した。

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 2件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 8件、 招待講演 9件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Tsung-Dao Lee Inst., Shanghai(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Tsung-Dao Lee Inst., Shanghai
  • [国際共同研究] Minnesota University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Minnesota University
  • [国際共同研究] Sogang University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Sogang University
  • [雑誌論文] Minimal Nambu-Goldstone-Higgs model in supersymmetric SU(5) revisited2023

    • 著者名/発表者名
      Hamaguchi Koichi、Hor Shihwen、Nagata Natsumi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 107 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.107.035016

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantifying limits on CP violating phases from EDMs in supersymmetry2023

    • 著者名/発表者名
      Kaneta Kunio、Nagata Natsumi、Olive Keith A.、Pospelov Maxim、Velasco-Sevilla Liliana
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP03(2023)250

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Muon g-2 and non-thermal leptogenesis in U(1) L_mu-L_tau model2023

    • 著者名/発表者名
      Eijima Shintaro、Ibe Masahiro、Murai Kai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 ページ: ー

    • DOI

      10.1007/JHEP05(2023)010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Precise estimate of charged Wino decay rate2023

    • 著者名/発表者名
      Ibe Masahiro、Mishima Masataka、Nakayama Yuhei、Shirai Satoshi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP01(2023)017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Subcritical regime of hybrid inflation with modular A4 symmetry2022

    • 著者名/発表者名
      Gunji Yoshihiro、Ishiwata Koji、Yoshida Takahiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2022)002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precision μ+μ+ and μ+e- elastic scatterings2022

    • 著者名/発表者名
      Hamada Yu、Kitano Ryuichiro、Matsudo Ryutaro、Takaura Hiromasa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2023 ページ: -

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac174

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Missing final state puzzle in the monopole-fermion scattering2022

    • 著者名/発表者名
      Kitano Ryuichiro、Matsudo Ryutaro
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 832 ページ: 137271~137271

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2022.137271

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding anomalous particle production in massless QED via time-varying θ angle2022

    • 著者名/発表者名
      Hamada Yu、Kitano Ryuichiro、Matsudo Ryutaro、Mukaida Kyohei
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP09(2022)218

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Capture of electroweak multiplet dark matter in neutron stars2022

    • 著者名/発表者名
      Fujiwara Motoko、Hamaguchi Koichi、Nagata Natsumi、Zheng Jiaming
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.106.055031

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neutron star heating in dark matter models for the muon g ? 2 discrepancy2022

    • 著者名/発表者名
      Hamaguchi Koichi、Nagata Natsumi、Ramirez-Quezada Maura E.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP10(2022)088

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] More on fake GUT2022

    • 著者名/発表者名
      Ibe Masahiro、Shirai Satoshi、Suzuki Motoo、Watanabe Keiichi、Yanagida Tsutomu T.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2022)087

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On odd number of fermion zero modes on solitons in quantum field theory and string/M theory2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Yotaro、Tachikawa Yuji、Watari Taizan
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP09(2022)043

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Axion quality problem alleviated by nonminimal coupling to gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Hamaguchi Koichi、Kanazawa Yoshiki、Nagata Natsumi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.076008

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Axion mass in magnetic topological insulators2022

    • 著者名/発表者名
      石渡弘治
    • 学会等名
      Summer NRF-JSPS Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Indirect searches on heavy dark matter decays and inflation2022

    • 著者名/発表者名
      石渡弘治
    • 学会等名
      Direct and Indirect Detection of Dark Matter, The 2nd DMNet International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 異種粒子コライダー実験でできる物理2022

    • 著者名/発表者名
      北野龍一郎
    • 学会等名
      日本物理学会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Physics of pancake solitons2022

    • 著者名/発表者名
      北野龍一郎
    • 学会等名
      Frontiers in Gravity and Fundamental Physics
    • 招待講演
  • [学会発表] Neutron Star Heating: WIMP DM vs Others2022

    • 著者名/発表者名
      永田夏海
    • 学会等名
      DSU2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GUT, proton decay, and BSM theories2022

    • 著者名/発表者名
      永田夏海
    • 学会等名
      NNN2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Migdal Effect in Dark Matter Direct Detection Experiments2022

    • 著者名/発表者名
      伊部昌宏
    • 学会等名
      DM3 Workshop
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Migdal effect2022

    • 著者名/発表者名
      伊部昌宏
    • 学会等名
      Direct and Indirect Detection of Dark Matter, The 2nd DMNet International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gauge Kinetic Mixing and Dark Topological Defects2022

    • 著者名/発表者名
      伊部昌宏
    • 学会等名
      Frontiers in Gravity and Fundamental Physics
    • 招待講演
  • [学会発表] Phenomenology in the Fake GUT2022

    • 著者名/発表者名
      渡邉圭一
    • 学会等名
      日本物理学会(2022秋季)
  • [学会発表] 荷電ウィーノ崩壊率の精密計算2022

    • 著者名/発表者名
      三島大和
    • 学会等名
      日本物理学会(2022秋季)
  • [学会発表] Towards Hodge theoretic characterization of 2d rational SCFTs2022

    • 著者名/発表者名
      岡田昌樹
    • 学会等名
      Strings and Fields 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Constraining 4d N=2 Heterotic-IIA vacua by integral monodromy2022

    • 著者名/発表者名
      渡利泰山
    • 学会等名
      Strings and Fields 2022
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] Kashiwa Dark Matter Symposium 20222022

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公開日: 2023-12-25  

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