KEK・B-factoryにおけるB中間子崩壊の研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13440083
• 研究機関: 高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 高崎 史彦 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (70011749)
• 研究分担者: 幅 淳二 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (60180923) ; 山内 正則 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (20174584) ; 堺井 義秀 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (90170571) ; 末次 祐介 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教授 (20187610) ; 生出 勝宣 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (50150008)
• キーワード: B中間子 / CP対称性 / 対称性の破れ

研究概要

現在、高エネルギー加速器研究機構においてはB-ファクトリー加速器、KEB、とBelle実験装置が順調に稼動し、このタイプの電子・陽電子ビーム衝突型加速器としては世界最高の性能を実現している。これに伴い、Belle実験はこれまでに最大のB中間子崩壊のデータ(平成16年3月末までに約2億事象)を収集した。現在、このデータの解析を精力的に行い、90編を超える学術論文として発表してきた。特に、2001年度のB中間子崩壊におけるCP対称性の発見に続いて、2002年度にはB中間子が2個のパイ中間子に崩壊する反応で大きなCP対称性の破れを観測し、2003年度には、この反応の観測を発見のレベルにまで観測精度を向上させた。この現象は、小林・益川理論による予測と合致し、この理論の正当性をますます深める結果となっている。
一方、豊富な観測事象数を用いて様々な新しい崩壊過程の研究を行っている。このうち特に注目すべき観測結果としては、B中間子がファイ中間子とKs中間子に崩壊する過程で大きなCP対称性の破れの観測があげられる。観測結果が標準理論からの予測と大きくずれるものであるために、現在、実験精度を高めて引き続き観測を継続している。さらに、標準理論の基本パラメターの観測においても優れた成果が得られている。今後は、豊富なB中間子崩壊事象の解析を通して、標準理論の検証とこれを越えるような新しい現象の探索を目指す。

研究成果

• [文献書誌] S.-K.Choi, S.L.Olsen, et al.(Belle Collaboration): "Observation of a new narrow charmonium state in exclusive B^+□K^+π^+π^-J/Ψ decays"Physical Review Letters. 91. 262001 (2003)
• [文献書誌] S.H.Lee, K.Suzuki, et al.(Belle Collaboration): "Evidence for B^0□ π^0π^0"Physical Review Letters. 91. 261801 (2003)
• [文献書誌] K.Abe, et al.(Belle Collaboration): "Measurement of Time-Dependent CP-Violating Asymmetries in B^0□φKs, K^+K^- Ks and η'Ks Decays"Physical Review Letters. 91. 261602 (2003)
• [文献書誌] P.Krokovny, A.Bondar, et al.(Belle Collaboration): "Observation of DsJ (2317) and DsJ (2457) in B decays"Physical Review Letters. 91. 262002 (2003)
• [文献書誌] A.Ishikawa, et al.(Belle Collaboration): "Observation of B □ K^* l^+l^-"Physical Review Letters. 91. 261601 (2003)
• [文献書誌] K.-F.Chen, A.Bozek, et al.(Belle Collaboration): "Measurement of Branching Fractions and Polarization in B□ φK^<(*)> Decays"Physical Review Letters. 91. 201801 (2003)