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2015 年度 実績報告書

精密測定を生かした非摂動的計算手法の改良と新物理探索

研究課題

研究課題/領域番号 14J10887
研究機関東京大学

研究代表者

三嶋 剛  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
キーワードQCD / 重いクォーク
研究実績の概要

私は今年度、清裕一郎氏(順天堂大学)と隅野行成氏(東北大学)と共同で重いクォーコニ ウムに関する研究を2つ完成させ、論文に掲載された。
ひとつめの論文はトッポニウム(トップクォーク・反トップクォーク対)の1S共鳴エネル ギー準位に関する研究である。現在建設計画中のILC (International Linear Collider) などで は電子・陽電子対消滅によってトッポニウム状態を生成することができると考えられており、 このような実験からトップクォーク質量の精密な値を得ることが本研究の目的である。本研究ではMS-bar質量 を用いることにより、トッポニウム1S共鳴から決定されるトップクォーク質量の不確かさが 30MeV程度となることを明らかにした。この論文はJournal of High Energy Physicsに掲載された。
ふたつめの論文では、チャーモニウムであるJ/ψ粒子とηc(1S)粒子からチャームクォーク の質量を決定し、ボトモニウムであるΥ(1S)粒子とηb(1S)粒子からボトムクォークの質量を 決定した。現在までの精度ではトッポニウム やチャーモニウムの場合は、量子補正に現れるクォークの質量は全てゼロだとして扱っても問 題ない。しかしながらボトモニウムの場合はボトムクォークと、その次に軽いクォークである チャームクォークの質量比は約1/3であり、チャームクォーク質量をゼロとして扱った計算と実際の値を用いて計算した結果は数十MeV程度ずれる。本研究ではそれらを取り入れた解析を行った。ボトムクォークやチャームクォークのMS-bar質量はParticle Data Groupによっ て解析されており、本研究ではParticle Data Groupの値と合致し、不確かさがより小さな値 を得た。この論文はPhysics Letters Bに掲載された。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Determination of mc and mb from quarkonium 1S energy levels in perturbative QCD2016

    • 著者名/発表者名
      清裕一郎、三嶋剛、隅野行成
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 752 ページ: 122-127

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.11.040

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strong IR Cancellation in Heavy Quarkonium and Precise Top Mass Determination2015

    • 著者名/発表者名
      清裕一郎、三嶋剛、隅野行成
    • 雑誌名

      Journal of heigh energy physics

      巻: 1511 ページ: 84-89

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2015)084

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ダイクォーク束縛状態を記述するベーテ・サルペーター方程式について2015

    • 著者名/発表者名
      三嶋剛
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-25 – 2015-09-25

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公開日: 2016-12-27  

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