| 研究概要 |
本研究は,アメリカ合衆国シカゴ郊外にあるフェルミ国立加速器研究所(FNAL)にあるTevatron加速器を用いた陽子・反陽子衝突実験(CDF実験)において,トップ・クォークにおけるCPの破れおよび崩壊の異常結合を研究するものである。標準模型を超える物理の探索を行ない,宇宙でのバリオジェネシスに知見をもたらすことを目指す。1994年のトップ・クォークの発見以来,トップ・クォークの特性が精力的に研究されてきた。Run-II実験では,高統計量でトップ・クォークが対生成されると期待されており,トップ・クォークの生成・崩壊メカニズムの研究は特に重要である。
平成17年度は3年間行ってきた研究の最終年度であり、以下の研究を行った。ハドロン・コライダーにおいてはトップ・クォークのスピンを再構築することは容易ではないが、我々はトップ・クォークのセミレプトニック崩壊に適用できる手法を開発した。トップの有効スピンを再構築するサイン・ヘリシティー方向と呼ばれる手法である。これはトップの静止系でレプトンの方向をトップのヘリシティー方向へ射影するものである。この新しい定義では、トップ・クォーク崩壊の任意の角度分布は、真の偏極したトップ・クォークからの崩壊角度分布をよく再現することを確かめた。
この新しいトップ・クォークの有効スピンを、トップ・クォーク崩壊バーテックスにおける異常結合の研究に用いることを考案した。この手法は、従来のビームライン・ベースや非対角ベースによるトップ・クォークのスピン軸の定義よりも異常結合に感度がある。トップ・クォークの異常結合をWボソンと荷電粒子の角度分布相関から測定する方法について研究を行った。また解析では、レプトン+4ジェットのイベントについて最尤法を用いた。これらについて、Tevatronおよび2007年に稼働が予定されているLHC加速器における実験での感度について研究を行った。
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