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2011 年度 実績報告書

テラスケール物理における世代構造の研究

計画研究

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 23104011
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

研究機関名古屋大学

研究代表者

久野 純治  名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60300670)

研究分担者 前川 展祐  名古屋大学, 基礎理論研究センター, 准教授 (40273429)
進藤 哲央  工学院大学, 工学部, 講師 (60553039)
キーワード素粒子論 / 世代構造 / 超対称性 / 大統一理論
研究概要

進藤は、LHC実験に鑑みたフレーバー物理を研究するための前段階として,ヒッグスセクターの物理に注目し,拡張ヒッグス模型に関する研究を中心に行った。特に,最小超対称性標準模型を拡張し,2重項や荷電1重項をつけ加えた模型の研究を行い,2本の学術論文を出版した。このような模型では,ヒッグスセクターに関する精密な実験データにより,模型間の差異を測定すれば模型の区別が可能となることを示した。なお,これらの模型では,フレイバーセクターも自然に拡張されるため,フレイバーセクターを詳細に吟味することで模型の区別をより確実に行うことができることがわかった。
前川は、世代対称性を持つE6大統一理論は、先日T2KやDayaBayで確認された大きなθ13を予言する等、クォーク、レプトンの質量や混合角の階層性を自然に説明しうる魅力的な模型であるが、その模型を超弦理論から導出することを試みた。これまで一つしか知られていなかった3世代を持つ4次元E6大統一理論を新たに2つ発見することができた。また、この大統一理論に関連した仕事として、中間スケールに予言される新粒子を用いるとバリオン生成も実現できうることを示した。
久野は、テラスケール物理に感度がある中性子の電気双極子能率とパートンレベルのCP対称性を破る相互作用の関係を、QCD和則を用いて評価し、従来の結果より1桁弱制限が弱くても良いことが分かった。また、次元6以下でCP対称性を破るクォーク、グルーオンの相互作用を一般的に書き出し、そのウイルソン係数のくりこみ群方程式を導出した。これにより、より系統的にハドロンの電気双極子能率が可能となった。
久野は、電弱バリオン数生成を可能にする4世代模型に着目し、この模型の中性子の電気双極子能率を評価し、将来実験との関係を明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた内容を研究のうち、論文とはならなかったもの、間もなく完成する予定のものがあるが、概ね計画している内容はクリヤしつつある。

今後の研究の推進方策

現在、テラスケールの物理に関係するLHC実験の兆候はヒッグス粒子のみである。よって、標準模型を超える理論を前提にしながらも、ヒッグス粒子と世代構造の関係により力点を加えていくことにした。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Decoupling property of the supersymmetric Higgs sector with four doublets2011

    • 著者名/発表者名
      M.Aoki, S.Kanemura, T.Shindou, K.Yagyu
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1111 ページ: 038-0-038-30

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2011)038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fisrst-order electroweak phase transition powered by additional F-term loop effects in an extended supersymmetric Higgs sector2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kanemura, E.Senaha, T.Shindou
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 706 ページ: 40-45

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.10.046

    • 査読あり
  • [雑誌論文] E6 grand unified theory with three generations from heterotic string2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ito, S.Kuwakino, N.Maekawa, S.Moriyama, K.Takahashi, K.Takei, S.Teraguchi, T.Yamashita, N.Maekawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D83 ページ: 91703

    • DOI

      10.1007/JHEP12(2011)100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterotic E6 GUT and Partition Functions2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ito, S.Kuwakino, N.Maekawa, S.Moriyama, K.Takahashi, K.Takei, S.Teraguchi, T.Yamashita, N.Maekawa
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1112 ページ: 100

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.83.091703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Baryogenesis by B-L generation due to superheavy particle decay2011

    • 著者名/発表者名
      S.Enomoto, N.Maekawa
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D84 ページ: 96007

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.84.096007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Detection of Dark Matter Degenerate with Colored Particles in Mass2011

    • 著者名/発表者名
      J.Hisano, K.Ishiwata, N.Nagata
    • 雑誌名

      Phys.Lett.

      巻: B706 ページ: 208-212

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.11.017

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Updating the neutron electric dipole moment in a fourth generation standard model2011

    • 著者名/発表者名
      J.Hisano, W.-S.Hou, F.Xu
    • 雑誌名

      Phys.Rev.

      巻: D84 ページ: 093005

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.84.093005

    • 査読あり
  • [学会発表] 強い1次相転移が実現する新しい超対称拡張ヒッグス模型における電弱バリオン数生成のシナリオ2012

    • 著者名/発表者名
      兼村晋哉, 瀬名波栄問, 進藤哲央
    • 学会等名
      第67回日本物理学会年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Natural GUT and the Cosmology2012

    • 著者名/発表者名
      N.Maekawa
    • 学会等名
      GUT2012
    • 発表場所
      京都産業大学
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] Extended SUSY Higgs sector and first-order electroweak phase transition2012

    • 著者名/発表者名
      T.Shindou
    • 学会等名
      KEKPH2012
    • 発表場所
      KEK
    • 年月日
      2012-02-29
  • [学会発表] テラスケールにおけるフレーバーの物理2012

    • 著者名/発表者名
      久野純治
    • 学会等名
      研究会「先端加速器LHCが切り拓くテラスケールの素粒子物理学」
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2012-01-06
  • [学会発表] Origin of Kobayashi-Maskawa theory in E6 GUT with family symmetry2011

    • 著者名/発表者名
      N.Maekawa
    • 学会等名
      KMI Inanguration Conference on "Quest for the Origin of Particles and the Universe"
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2011-10-24
  • [学会発表] Decoupling property of the SUSY Higgs sector with four doublets2011

    • 著者名/発表者名
      青木真由美, 兼村晋哉, 進藤哲央, 柳生慶
    • 学会等名
      日本物理学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      弘前大学,日本
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] レプトンフレーバーと双極子モーメントの物理2011

    • 著者名/発表者名
      久野純治
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2011-09-18
  • [学会発表] Cosmology in Natural GUT2011

    • 著者名/発表者名
      N.Maekawa
    • 学会等名
      COSMO11
    • 発表場所
      ポルトガル
    • 年月日
      2011-08-25

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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