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2019 年度 実績報告書

高輝度環境下で安定動作する究極の統合トリガー系の開発と超対称性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 17K14284
研究機関名古屋大学

研究代表者

中浜 優  名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (10786180)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードトリガー / 超対称性粒子 / エネルギーフロンティア / LHC加速器 / ATLAS実験 / 統合トリガー系 / ミューオントリガー
研究実績の概要

本研究の目的は、(1)LHC高輝度環境下でも安定動作可能な究極の統合トリガー系を実現すること、及び(2)現行ATLAS実験Run-2期間で到達可能な超対称性粒子探索に決着をつけることである。
(1)トリガー研究では、前年度までにLHC Run-2においてATLAS実験の多彩な物理プログラムを網羅する統合トリガー系を完成した。今年度はトリガー性能を詳細評価した。精密測定を含む物理データ解析に使用できるレベルでの安定動作を確認した(ミューオントリガーでの評価結果を査読付論文に投稿中)。
並行して、2021年開始Run-3に向けた統合トリガー系実装のための新技術を開発した。次世代トリガー系「並列処理マルチスレッド対応フレームワーク」では、トリガー処理用計算機資源(50k CPUコア)におけるメモリー使用を効率化し半減できる。ミューオンを例にマルチスレッド対応トリガーへの移行を完了させ、動作確認・性能評価を行った。今後ビックデータ化する大型実験で、本技術は計算機資源の効率的な使用を実現できる。持続可能なトリガーデータ処理システムを現行実験で実証した。また、関連分野最大規模の国際会議CHEP2019でプログラム委員を務めた。
(2)超対称性粒子の研究では、Run-2全データ140/fbを用いて、グルイーノとスクォークを包括的に探索した。解析技術として、機械学習や複雑な統計処理などをフル活用した発見感度が高い解析手法を新たに完成させた。今年度に得た結果では、残念ながら超対称性粒子の兆候がなかった。しかしながら、グルイーノとスクォークの質量が、それぞれ2.4、2.0 GeV/c2以下と最も厳しい制限を課した(査読付論文へ投稿準備中)。さらに、長期データ保存の技術開発も行い、pMSSM・レプトクォーク・暗黒物質などを仮定した様々なモデルに対しても随時結果を再解釈(RECAST)できるようにした。

備考

所属研究室のwebページであるが、本研究代表者がデザイン・作成した。
o 2019年4月に日本語版を公開、続いて2020年3月に英語版。
o 専門内外に向けた研究内容のわかりやすい紹介はもちろん、研究成果を随時公開。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] CERN(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      CERN
  • [国際共同研究] LALオルセー/パリサクレー大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      LALオルセー/パリサクレー大学
  • [国際共同研究] エジンバラ大学/マンチェスター大学/グラスゴー大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      エジンバラ大学/マンチェスター大学/グラスゴー大学
  • [国際共同研究] アデレード大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      アデレード大学
  • [国際共同研究] フライブルグ(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      フライブルグ
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [雑誌論文] Performance of the ATLAS muon triggers in Run 22020

    • 著者名/発表者名
      The ATLAS collaboration (including Y. Nakahama)
    • 雑誌名

      arXiv:hep-ex (submitted to JINST)

      巻: 2004.13447 ページ: 58

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Search for squarks and gluinos in final states with jets and missing transverse momentum using 139 fb-1 of sqrt(s)=13 TeV pp collision data with the ATLAS detector2019

    • 著者名/発表者名
      The ATLAS collaboration (including Y. Nakahama)
    • 雑誌名

      CERN ATLAS conference note

      巻: 040 ページ: 47

    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験Run-3に向けたマルチスレッド対応ミューオントリガーの性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      脇田萌、中浜優
    • 学会等名
      日本物理学会2020年年次大会
  • [学会発表] LHC-ATLAS実験Run2における0レプトン終状態のグルイーノ探索結果2019

    • 著者名/発表者名
      中浜優
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
  • [学会発表] Innovations from Basic Research - High Energy Physics2019

    • 著者名/発表者名
      中浜優
    • 学会等名
      Tsukuba Conference 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 名古屋大学高エネルギー素粒子物理学研究室 webページ

    • URL

      https://www.hepl.phys.nagoya-u.ac.jp

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公開日: 2021-01-27  

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