摂動論における高次補正の自動計算の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07044097
• 研究機関: 高エネルギー物理学研究所
• 研究代表者: 清水 韶光 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 教授 (20011744)
• 研究分担者: COIGNET Guy LAPP(フランス), Directeur ; SAVRIN V.I. INPーMSU(ロシア), 副所長 ; PERRETーGALLI デエイニス LAPP(フランス), Charge de ; AURENCHE Pat LAPP(フランス), Directeur ; 神保 雅人 東京経営短期大学, 経営情報学科, 助教授 (10226392) ; 近 匡 成渓大学, 一般教育部, 助手 (90215442) ; 宗久 知男 山梨大学, 工学部, 助教授 (30174254) ; 田中 秀和 立教大学, 理学部, 助教授 (60202173) ; IYLIN V.A. INPーMSU(ロシア), 主任研究員 ; BOOS E.E. INPーMSU(ロシア), 主任研究員 ; 金子 敏明 明治学院大学, 一般教育部, 助教授 (40177522) ; 黒田 正明 明治学院大学, 一般教育部, 教授 (00170134) ; 渡辺 隆史 工学院大学, 工学部, 講師 (10222407) ; 飛松 敬二郎 工学院大学, 工学部, 講師 (40237102) ; 加藤 潔 工学院大学, 工学部, 教授 (50152707) ; DUBININ M.N. INPーMSU(ロシア), 上級研究員 ; 中澤 宣也 工学院大学, 工学部, 教授 (50100342) ; 藤本 順平 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (90202291) ; 栗原 良将 高エネルギー物理学研究所, 物理研究部, 助手 (50195559) ; 石川 正 高エネルギー物理学研究所, データ処理センター, 助教授 (90184481) ; 川端 節彌 高エネルギー物理学研究所, データ処理センター, 教授 (40152996)
• キーワード: 素粒子の標準模型 / 摂動論の自動計算 / 物理のエキスパートシステム / ファインマン振幅 / ループ振幅の積分 / 高エネルギー電子陽電子衝突 / ヒッグス粒子 / 電弱理論での輻射補正

研究概要

1.LEP-IIにおける物理で重要な4体フェルミ粒子生成過程の詳細な研究を行ったる。本研究グループにより開発されたGRACEシステムを利用して、76すべてのチャネルの断面積を実験的に要求されるカットを課して計算し、更にイベント生成を行うことができるgrc4fシステムを開発した。
2.前項の作業の過程で、ロシアや欧州の研究グループと密度の高い研究交流と結果の相互比較を行い、GRACEシステムの紹介と普及を行った。
3.GRACEシステムを超対称性粒子を含む過程も扱えるよう拡張した。
4.項1のgrc4fシステムでは、標準模型にはないWボソンの結合があった場合を調べることができる機能を付加した。
5.輻射補正を取り入れる際に、パートンシャワーの方法が有効であることがわかり、それをGRACEにおける計算と一般的にリンクさせることが可能となった。これは項1のgrc4fにも取り入れた。
6.振幅に含まれる色の自由度を色因子の基底で展開して計算の効率化を図り、それをイベント生成でのハドロン化のときに必要な情報として渡すようにした。
7.1ループの計算では、以前に行われた振幅の積を計算する方法より効率が良いと思われる、振幅を展開して計算する手法を開発した。そして試みにγγ散乱でのトップクォーク対生成過程を計算し、その有効性を確認した。
8.2ループの自動計算としミューオンの電弱理論での輻射補正をとりあげ、システムの構築を行い、主要な部分についての計算を行った。
9.2ループの一般的なスカラー積分の計算方法を研究し、3点関数で非平面型の積分を計算した。
γγ反応でのQCDジェットの研究を行いイベントジェネレータを作成した。

研究成果

• [文献書誌] T.Munehisa et al.: "Improved QEDPS for Radiative Corrections in e^+e^- Annihilation" Prog.Theor.Phys. (掲載決定).
• [文献書誌] J.FUJIMOTO et al.: "Numerical Approach to two loop three point functions" Intl.Journal of Mod.Phys.C6. 525-530 (1995)
• [文献書誌] T.Kaneko: "A Feynman-graph generator for any order of couplimg constants" Comp.Phys.Commun.92. 127-152 (1995)
• [文献書誌] Y.Kurihava et al.: "e^+e^-→e^-veud from LEP to linear collider energies" Phys.Letters. B349. 367-374 (1995)
• [文献書誌] M.Kuroda: "Refined analysis of the electroweak precision data" Nucl.Phys.B448. 3-29 (1995)
• [文献書誌] S.Kawabata: "A New Version of the Multidimensional Integration and Event generation package BASES/SPRING" Comp.Phys.Commun.88. 309-326 (1995)
• [文献書誌] T.Kaneko et al.: "Automatic Calculation of Two Loop Weak corrections to Muon Anomalous Magnetic Manert" Proceedings of the fourth International Workshop on Software Engineering,Artificial Intelligence and Expert Systems for High Energy and Nuclear Physics. 1. (1995)
• [文献書誌] M.Jimbo et al.: "A system for the Automatic computation of Cross-Sections Including SUSY Particle" Proceedings of the fourth International Workshop on Software Engineering,Artificial Intelligence and Expert Systems for High Energy and Nuclear Physics. 1. (1995)
• [文献書誌] T.Kon et al.: "Light Scalar Top And HEVY Top Signature at CDF" Phys.Rev.D50. 6005-6008 (1994)
• [文献書誌] S.Kawabata: "An interactive version of GRACE and cataloque of e^+e^- interactions as its application" Proceedings of the Fifth Workshop on Japan Linear Collider (JLC). 1. 92-97 (1995)
• [文献書誌] M.Jimbo: "The GRACE system for SUSY Processes" Proceedings of the Fifth Workshop on Japan Linear Collider (JLC). 1. 98-107 (1995)