LHC時代に切り拓くクォーク・レプトンのフレーバー物理の新展開

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K05045
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 谷本 盛光 新潟大学, 自然科学系, フェロー (90108366)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ニュートリノフレーバー混合 / クォークフレーバー混合 / フレーバー対称性 / CP対称性の破れ / モジュラー対称性 / クォーク質量行列 / ニュートリノ質量行列 / 宇宙の物質生成

研究成果の概要

本研究は、クォークとレプトンのフレーバー構造を対称性を用いてを解明することであり、主に以下のような成果が得られた。
(1) 超対称性粒子の質量が10TeV以上であっても、グルイーノで誘起されるZペンギンの効果によってKL→πνν過程に大きな影響を与える。(2) フレーバー対称性を用いたminimal seesaw modelを構築し、CPを破るディラック位相の大きさを予言した。(3) modular対称性から導かれるA4対称性をレプトンに適用しCP対称性の破れの大きさを予言した。この予言はこれまでのモデルの予言と著しく異なっており、modular対称性による予言として国際的に引用され始めている。

自由記述の分野

素粒子理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、ニュートリノ振動の精密実験結果に基づきフレーバー対称性の証拠を現象論的に明らかにするとともに、LHC実験とBell-Ⅱ実験に基づくB中間子のCP対称性の破れ等の研究を通して、クォークとレプトンのフレーバー構造を統一的に解明することである。とりわけ、フレーバーの新しい可能性である超ひも理論起源のmodular対称性を用いて画期的な成果が得られたことで、超ひも理論と低エネルギーの現象を結び付ける道筋が見えてきた。今後、素粒子実験の計画と超ひも理論に与える影響は大きいと思われる。また宇宙の物質生成の起源の研究にも影響をあたえるので、宇宙の理解が進むという点で,その社会的意義は大きい。