フレーバー混合に関わる素粒子現象と標準模型を超える物理

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12047201
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山口 昌弘 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10222366)
• 研究分担者: 久野 純治 東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (60300670) ; 山田 洋一 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00281965) ; 諸井 健夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60322997)
• キーワード: 超対称性 / ニュートリノ / CP対称性 / レプトンフレーバーの破れ / 量子補正 / 素粒子標準模型 / 宇宙背景放射の揺らぎ / B中間子

研究概要

ニュートリノの質量の起源とニュートリノのフレーバー振動を説明するアイデアとして非常に有力なシーソー機構を超対称化した場合、荷電レプトンセクターにおいても同様にフレーバー間の遷移の事象が予言される。また、シーソー機構を内包する超対称大統一模型において、ニュートリノセクターのフレーバーの破れがハドロンセクターのフレーバーの破れに寄与しうる。山口と久野はこのことに関連し、次のような研究を行った。
山口は、これらの事象を矛盾なく説明するフレーバー模型を超対称理論の枠組みの中で構成した。これは、デモクラティック質量行列のアイデアに基づくものである。久野は、最近B->Phi Ks課程のCP非対称性において標準模型からのずれが報告されたことに関連する研究を行った。すなわち、超対称模型において右巻きスクォークがフレーバー混合を持つ場合このずれを説明できるが、我々は水銀の異常電気能率からの制限によりその効果に対し制限をつけた。また超対称標準模型におけるタウのフレーバー非保存過程壷考察した。第3世代のスクォークの性質をLHCで測定できることを示した。
また、諸井は今年度標準模型を超える物理と宇宙物理の関連について、特に宇宙背景放射との関連に着目しつつ研究を行った。中でも特に、インフレーションを起こすスカラー場以外の場が宇宙初期に大きな振幅と揺らぎとを持つ場合について考察し、その場合宇宙背景放射の揺らぎに、特徴的なシグナルが現れ得ることを指摘した。
山田は、クォークセクターのフレーバーを破る過程に関連した研究として、超対称理論の高次量子補正の精密な評価に関する研究を行った。

研究成果

• [文献書誌] K.Hamaguchi, M.Kakizaki, M.Yamaguchi: "Democratic (s)fermions and lepton flavor violation"Physical Review D. 68. 056007 (2003)
• [文献書誌] M.Endo, M.Kakizaki, M.Yamaguchi: "New constraint on squark flavor mixing from Hg-199 electric dipole moment"Physics Letters B. 583. 186 (2004)
• [文献書誌] J.Hisano, Y.Shimizu: "B ---> PHI K(S) versus Electric Dipole Moment of Hg-199 Atom in Supersymmetric Models with Right-Handed Squark Mixing."Physics Letters B. 581. 224 (2004)
• [文献書誌] J.Hisano, K.Kawagoe, M.M.Nojiri: "A Detailed Study of the Gluino Decay into the Third Generation Squarks at the CERN LHC"Physical Review D. 68. 035007 (2003)
• [文献書誌] M.Endo, M.Kawasaki, T.Moroi: "Cosmic String From D Term Inflation and Curvaton"Physics Letters B. 569. 73 (2003)
• [文献書誌] F.Borzumati, C.Greub, Y.Yamada: "Beyond leading-order corrections to B to Xs gamma at large tan beta : The charged-Higgs-boson contribution"Physical Review D. 69(印刷中). (2004)