| 研究課題/領域番号 |
16K17681
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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 |
遠藤 基 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, 准教授 (70568170)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 超対称性標準模型 |
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| 研究実績の概要 |
これまでいくつかの素粒子精密測定実験において実験結果が素粒子標準理論の予言値からずれていることが報告されている。今年度はK中間子崩壊におけるCP対称性の破れとミュー粒子異常磁気モーメントの測定における実験結果の標準理論予言値からのずれに関する研究を行った。これらのずれは素粒子標準理論を超える新しい物理のシグナルの可能性がある。今年度は、新しい物理の有力候補である超対称性標準模型がこれらのシグナルを説明することができるのか、そして説明することができる場合には将来どのような実験で検証することができるのかを明らかにした。とくに、K中間子崩壊におけるCP対称性の破れが超対称性標準模型のシグナルである場合には、現在進行中のLHCb実験やKOTO実験において模型を検証することができること、またミュー粒子異常磁気モーメントのずれがシグナルである場合には宇宙暗黒物質の直接探索測定や国際リニアコライダー実験によって新粒子の効果を検出することが可能であることを示した。
また、昨年度から引き続き真空の安定性に関する研究を行った。素粒子標準理論をはじめとする多くの代表的な理論にはゲージ対称性と呼ばれる自由度があるが、真空崩壊における崩壊率はゲージ自由度に依存してはいけない。従来の真空崩壊に関する解析ではゲージ不変性が明らかではなかったが、本研究では真空崩壊のゲージ不変な表式を与えた。この結果、素粒子標準理論のヒッグス場などによる真空の安定性に関する問題を、理論的に正しく評価することができるようになった。
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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
本研究課題ではクォークやレプトンを用いて高いエネルギースケールにおける超対称性標準模型をどのようにして探るのかをテーマにしている。素粒子精密測定実験はLHC実験では探ることのできないエネルギー領域にある新物理に高い感度をもち、実際にこれまでいくつかの実験において実験結果と素粒子標準理論の予言値との間にズレが報告されている。今年度はこのズレに関する研究を中心に行い、おおむね予定通りの進捗状況で結果が得られている。一方で真空の安定性に関する研究は予定よりも少し遅れている。これは、本年度に得られた結果から、当初の予想よりも解析が複雑になることが明らかになったためである。しかし、この遅れの研究課題全般に対する影響は限定的であり、総合的に本研究課題の進捗状況はおおむね順調といえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後もクォークやレプトンを用いて高いエネルギースケールにおける新物理の探索を行う。とくに、これまでに報告されてきた、もしくはこれから得られると期待されている素粒子精密測定実験の実験結果と素粒子標準理論の予言値との間にズレに注目して研究を行う。当初の計画では超対称性標準模型を中心に研究を行うことになっていたが、これまでに報告されてきたシグナルの候補は超対称性標準模型の存在を必ずしも示唆しない。よって、これからは超対称性標準模型だけではなくより広い範囲の素粒子標準理論を超える新しい物理に取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予定していた国内開催の会議および研究会への参加が日程の都合により行くことができなくなった。また、予算の都合により国際会議への参加も一部見送っている。そのため、次年度への繰越分は主に旅費として使用する予定である。
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