| 研究課題/領域番号 |
15K05066
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
岡田 安弘 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, その他部局等, 理事 (20212334)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 素粒子物理 / ヒッグス粒子 / クォーク / TeV領域 / 標準模型を超える物理 |
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| 研究実績の概要 |
重いトップクォークのパートナー粒子が２つ含まれるような場合に関する現象論的な研究を進めた。リトルヒッグス模型や余分な空間次元を含む模型などでは、しばしばベクターライクな余分なクォークが現れ、模型を検証するための重要な手掛かりとなる。LHC実験ではこのような重いトップパートナーの探索が行われてきたが、通常は標準模型のクォークとの混合については単純化された仮定を用いてきた。この研究では、重いトップクォークのパートナー粒子を含む模型について、標準模型に関するゲージ群についての表現で分類し、それぞれの場合の現象論的な解析を行った。重いトップのパートナーと標準模型のアップ、チャーム、トップクォークの混合が電弱精密測定や低エネルギーの実験によりどのように制限されるかを考慮に入れたうえで、LHC実験の重いクォーク探索で重要となる新粒子の単独生成の断面積を計算し、今後の実験における発見の可能性を議論した。この研究結果の一部は、Lyon第一大学、デリー大学などの共同研究者との論文として発表した。この研究テーマについては、引き続き共同研究者と研究を続けている。
ヒッグスセクターやクォークセクターの拡張を通じて標準模型を超える物理を探ることは、LHC実験ばかりでなく、将来のILC実験にとっても重要な課題である。このような観点から、ILC実験の物理的な意義の検討を行っている実験研究者と連携を強め、LHC実験の進捗を踏まえて、ILCプロジェクトの意義付のさらなる明確化に取り組んだ。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成２７年度は第一に、重いクォークセクターの有効相互作用について、共同研究者である、Aldo Deandra氏、Naveen Gaur氏、原田大輔氏らと協力して、余分なクォークが２種類以上存在する場合について、一般的な相互作用を仮定して現象論的な解析を行うことを目標としてきた。この研究については、JHEPに投稿していた論文が必要な修正後に出版され、最初の研究成果を上げることができた。引き続き関連するテーマの研究を行っており、近く研く論文を発表できる状況である。
また、ILC計画についての実験家との連携をはじめることができた。今後のどのように進展させるかの議論を始めたところである。
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| 今後の研究の推進方策 |
CERNのLHCでは、重心系のエネルギーを13TeVにあげて実験が進行中である。このことを踏まえて、重いクォークのパートナーが複数含まれる場合の現象論的な解析を、 Lyon第一大学、デリー大学などの共同研究者とさらに進める予定である。また、共同研究者を通じてLHCの実験グループと必要な情報交換を行い、理論研究の成果を利用してもらうようにつとめる。
ILCの物理的な意義については、LHC実験の進捗とともに常にアップデートすえる必要がある。これは、LHC実験で新たな発見がある場合も、発見がなくても新しい物理の模型への制限が強くなる場合も、いずれの場合にも重要である。とくに、ヒグッスセクターやクォークセクターが拡張された模型では、現在発見されているヒッグス粒子やトップクォークの性質にも影響が生じるはずで、ILC実験でどの程度その効果を解明することができるかを明らかにすることは重要である。この点からも実験研究者との連携を深めたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
共同研究者の交流のための旅費の一部が、フランス側の資金および、高エネルギー加速器研究機構の国際連携のためのプログラムにより得ることができたので、初年度分の旅費を節約しながら、結果として十分な研究成果をあげることができたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
経費の大部分は、理論共同研究の遂行および、実験研究者との連携して研究を進めるため、研究代表者、連携研究者、共同研究者などの旅費として使用する。
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