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2019 年度 実施状況報告書

クォークとヒッグスで探る超対称性模型

研究課題

研究課題/領域番号 16K17681
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

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)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワードクォークの精密測定 / レプトン異常磁気モーメント
研究実績の概要

2019年度は、素粒子標準理論を超える新しい物理理論を探るために、クォークの精密測定に関係する研究と、レプトンの異常磁気モーメントに関係する研究を中心に行なった。まず、前者の研究は最近のLHC実験の結果を反映するものである。LHC実験によって新しい物理理論が100GeV程度の低いエネルギースケールには存在しないことがわかってきた。そのため、新しい物理理論をクォークの精密測定によって探るためには、従来の理論アプローチが通用しなくなってきている。我々は、新たにSMEFTと呼ばれる有効理論をクォークの精密測定の理論解析に導入した。その結果、従来のアプローチでは正確に取り入れることができなかったWボソンやトップクォークの効果を評価することが可能になった。これらの研究は、これからのクォークの精密測定の理論研究の基礎を築くうえで不可欠な成果である。
一方で、二つ目の研究のターゲットであるレプトンの異常磁気モーメントは近年多くの研究者の関心を集めている。ミューオンの異常磁気モーメントの測定結果を標準理論で説明することができないことは広く知られていたが、さらに電子の異常磁気モーメントでも同様の結果が最近報告されている。我々は、これらの実験結果を一つの新しい物理理論を導入することで説明することができることを示した。他にも、測定結果と標準理論の理論値とのズレが深刻であるミューオン異常磁気モーメントを説明するために超対称性模型が有望であることが知られているが、この模型がLHC実験の結果と矛盾しないか問題とされていた。我々はこの問題に取り組み、ミューオン異常磁気モーメントを説明する超対称性模型が最新のLHC実験と矛盾せず、さらに将来のLHC実験で検証できる可能性が高いことを示した。

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

クォークの精密測定に関係する研究とレプトンの異常磁気モーメントに関係する研究は順調に進んでいる。しかし、どちらの研究も2019年度に大きな発見があり、これらをまとめるためのプロジェクトが年度内に終わらないことが明らかになった。さらにこれらの研究から派生した原子の精密測定に関係する研究にも着手しており、いまだに進行中であるため結果を発表することができていない。

今後の研究の推進方策

素粒子標準理論を超える新しい物理理論を探ることを目的として、クォークやレプトンの精密測定に関係する研究を行う。とくに2019年度の発見に基づくプロジェクトと、新しく進めている原子の精密測定に関係する研究を2020年度内に発表することを目指して研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルスにより年度末に参加する予定であった出張がキャンセルになったために次年度使用額が生じた。2020年度はウィルスのために出張を行うのは難しいことが予想されるため、オンラインを利用した共同研究を行う予定である。そのため、予算はオンライン研究を進めるための機器を購入するために使用する。もしくは状況が好転した場合には共同研究のための出張に利用する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] エトヴェシュ・ロラーンド大学(ハンガリー)

    • 国名
      ハンガリー
    • 外国機関名
      エトヴェシュ・ロラーンド大学
  • [国際共同研究] パドヴァ大学/INFN(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      パドヴァ大学/INFN
  • [国際共同研究] KAIST(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      KAIST
  • [国際共同研究] カールスルーエ工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      カールスルーエ工科大学
  • [国際共同研究] テクニオンーイスラエル工科大学(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      テクニオンーイスラエル工科大学
  • [雑誌論文] Muon g-2 vs LHC Run 2 in Supersymmetric Models2020

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo、Koichi Hamaguchi、Sho Iwamoto、Teppei Kitahara
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nuclear EDM from SMEFT flavor-changing operator2020

    • 著者名/発表者名
      Endo Motoi、Daiki Ueda
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 04 ページ: 053

    • DOI

      10.1007/JHEP04(2020)053

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Explaining electron and muon g-2 anomaly in SUSY without lepton-flavor mixings2019

    • 著者名/発表者名
      Endo Motoi、Yin Wen
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 08 ページ: 122

    • DOI

      10.1007/JHEP08(2019)122

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] SMEFT top-quark effects on Delta F = 2 observables2019

    • 著者名/発表者名
      Endo Motoi、Kitahara Teppei、Ueda Daiki
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 07 ページ: 182

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2019)182

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Theory overview of nucleon EDM2020

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo
    • 学会等名
      Workshop on “Nucleon electric dipole moments and spin structure”
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Theory Interplay between Flavor and Energy Frontier2019

    • 著者名/発表者名
      Motoi Endo
    • 学会等名
      Korean Physics Society Meeting
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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