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2018 年度 実績報告書

電子・陽電子コライダーにおけるトップクォーク物理の国際的展開

研究課題

研究課題/領域番号 16H02173
研究機関東北大学

研究代表者

山本 均  東北大学, 理学研究科, 教授 (00333782)

研究分担者 藤井 恵介  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (30181308)
栗原 良將  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 講師 (50195559)
隅野 行成  東北大学, 理学研究科, 准教授 (80260412)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワードトップクォーク / ILC / 電子陽電子こライダー
研究実績の概要

1. しきい値領域におけるトップクォークの物理(グループA): 最適化と実装したしきい値領域におけるトップクォーク対ジェネレータを用いて、実際のILC環境におけるILD測定器のシミュレーションを行った。とくにトップクォークの運動量分布の測定に重点を置き、測定器のフルシミュレーションをトップ崩壊幅およQCD結合係数alpha_sを変えて行って多くの運動量分布のサンプルを生成して、それをつかって実際に測定された運動量分布をフィットする「テンプレート法」を確立した。その結果、運動量分布のみからトップ崩壊幅およQCD結合係数alpha_sの両方を同時に決定できることがわかった。この解析で修士の学生が修士論文を完成した。
2. オープントップ領域におけるトップクォークの物理(グループB): 重心エネルギー500 GeVにおけるトップクォークの対生成を使った行列要素法の経験に基づき、測定器分解能の効果や背景事象を適切に考慮したmaximum likelihoodを適用した解析を完成させた。統計誤差は、測定器分解能の効果や背景事象を無視した行列要素法に少々劣るものの、十分に意義のある結果が得られた。理論面では、電子・陽電子散乱によるトップ・クォーク対生成断面積の、入射ビームのスピン偏極を含めた電弱相互作用によるループ補正計算を行い、論文に発表した。また、その結果を、二つの国際会議において発表した。さらに、より精密なトップ・クォーク対生成断面積の計算のために、電子・陽電子の多重光子輻射効果の計算を行った。

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

国際ILCグループ全体の方針として、ILCの重点が重心エネルギー250 GeVのヒッグスファクトリーとなったため、ILCにおけるトップクォークの物理は若干中心的位置からははずれる傾向が現れたが、その物理的意義と重要性に変わりはない。2018年5月には東北大学において国際会議「Top at LC 2018」を開催して世界からリニアこライダーにおけるトップクォーク研究のexpertたちが役70名終結し、成功裏に終わった。

今後の研究の推進方策

トップクォーク対生成閾値の350GeVでの運転を当初計画としているCLICグループに参入し連携を強化する。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 22件、 招待講演 25件)

  • [国際共同研究] LAL, Orsay(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      LAL, Orsay
  • [国際共同研究] DESY(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      DESY
  • [雑誌論文] Determination of αs from static QCD potential: OPE with renormalon subtraction and Lattice QCD2019

    • 著者名/発表者名
      H. Takaura, T. Kaneko, Y. Kiyo, Y. Sumino
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 155 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/JHEP04(2019)155

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of the hγZ coupling using e+e-→hγ at the ILC2019

    • 著者名/発表者名
      Yumi Aoki, Keisuke Fujii, Sunghoon Jung, Junghwan Lee, Junping Tian, Hiroshi Yokoya
    • 雑誌名

      https://arxiv.org/abs/1902.06029

      巻: 0 ページ: 1-9

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Beam polarization effects on top-pair production at the ILC2018

    • 著者名/発表者名
      Quach Nhi M. U.、Kurihara Yoshimasa、Phan Khiem H.、Ueda Takahiro
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 78 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-018-5895-9

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of αs from static QCD potential with renormalon subtraction2018

    • 著者名/発表者名
      H. Takaura, T. Kaneko, Y. Kiyo, Y. Sumino
    • 雑誌名

      Physics Letters

      巻: B789 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.12.060

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Recent updates and performance of the LCFIPlus algorithms2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yonamine
    • 学会等名
      CLIC Workshop 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Heavy Quark Pair Production in ee → ff at ILD2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Okugawa
    • 学会等名
      ILD meeting 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vertexing and Flavour tag performance2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yonamine
    • 学会等名
      ILD Benchmarking Days II
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] WIMP benchmark - analysis report2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yonamine
    • 学会等名
      ILD Benchmarking Days II
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] tt--> bb4q benchmark - analysis report2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Okugawa
    • 学会等名
      ILD Benchmarking Days II
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Physics at the ILC2019

    • 著者名/発表者名
      keisuke Fujii
    • 学会等名
      Higgs as a Probe of New Physics 2019 (HPNP2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ILC の現状と物理2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto
    • 学会等名
      日本物理学会議(九州大学)
    • 招待講演
  • [学会発表] A status of electroweak/QCD radiative corrections on a top quark pair production at the open-top region2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kurihara
    • 学会等名
      ALCW2018 (Fukuoka, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] GRACE for LC2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kurihara
    • 学会等名
      Top at LC workshop 2018 (Sendai, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Top-quark mass and Yukawa coupling2018

    • 著者名/発表者名
      Yukinari Sumino
    • 学会等名
      Higgs Coupling 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3rd Generation Quark and Electroweak Boson Couplings at the 250 GeV stage of the ILC2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yonamine
    • 学会等名
      Windows on the Universe
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LCFIPlus2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Yonamine
    • 学会等名
      ILD Benchmarking Days
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Semi-leptonic Study with New Samples2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Okugawa
    • 学会等名
      LCWS2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ILC 建設に向けて:物理解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤井恵介
    • 学会等名
      日本物理学会、信州大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Sensitivity to Anomalous VVH Couplings at the ILC2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fujii
    • 学会等名
      Higgs Couplings 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ILC Status2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto
    • 学会等名
      FCAL meeting (Krakow, Poland)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ILC Project2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto
    • 学会等名
      New Higgs Working Group Meeting (Osaka, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ILC Project2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto
    • 学会等名
      IUEP Workshop (Gwangiu, Korea)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] News on ILC2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto
    • 学会等名
      FCAL meeting (CERN, Switzerland)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] いよいよ動き出すILC計画 - グリーンライトに備えて2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto
    • 学会等名
      日本物理学会議(信州大学)
    • 招待講演
  • [学会発表] LCFIplus2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yonamine
    • 学会等名
      Top at LC workshop 2018 (Sendai, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimal variable with detector effects2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato
    • 学会等名
      Top at LC workshop 2019 (Sendai, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Natural SUSY with light higgsinos2018

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii
    • 学会等名
      ALCW 2018 (Fukuoka, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Review on WIMP search with mono-photon at 500 GeV ILC2018

    • 著者名/発表者名
      A. Mustahid
    • 学会等名
      ALCW 2018 (Fukuoka, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] LCFIPlus performance test with new MC samples for ILD2018

    • 著者名/発表者名
      R. Yonamine
    • 学会等名
      ALCW 2018 (Fukuoka, Japan)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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