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2020 年度 実施状況報告書

有効場理論によるヒッグス相互作用の検証とその背後にある新物理探究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03648
研究機関岩手大学

研究代表者

馬渡 健太郎  岩手大学, 教育学部, 准教授 (90814096)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードヒッグス粒子 / ヒッグス粒子の崩壊 / 付加的ヒッグス粒子の生成 / 素粒子標準理論を超える物理 / 拡張ヒッグス模型 / LHC / ILC / ヘリシティー振幅
研究実績の概要

前年度に一般公開したヒッグス粒子の崩壊幅、分岐比を様々な拡張ヒッグス模型で数値計算プログラムH-COUP version 2のマニュアルを国際誌にて発表した [Comput. Phys. Commun. 257 (2020) 107512 ]。将来ILC実験等のヒッグス粒子精密測定から素粒子標準理論からのズレが観測された場合、そのズレのパターンと新物理理論からの予言とを照合する際に必要不可欠なツールである。
また、H-COUPプログラム(+その発展版)を用いて、現在進行中のLHC実験、さらには将来の高輝度LHC(HL-LHC)実験における重い付加的ヒッグス粒子の直接探索とILC実験等におけるヒッグス粒子精密測定の間の相補性を調べ、両実験の重要性を明らかにした [Nucl. Phys. B 966 (2021) 115375]。
陽子-陽子散乱であるLHC実験においてはグルーオン、電子-陽電子散乱であるILC実験においてはフォトン(光子)による輻射をゲージ理論に基づき正しくシミュレーションすることが実験データとの比較の上で重要となる。我々はシミュレーションの精度、速度向上を念頭に、散乱振幅の新しい計算手法(パートンシャワーゲージ)を開発、提案した[Eur. Phys. J. C 80 (2020) 584]。本研究課題には直接関係しないが、コライダー実験における新物理探索には、標準模型の予言を正しくシミュレーションすることが鍵となることから本研究課題の遂行に間接的に貢献している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍の影響で、予定していた国際会議出席や研究会開催等が行えなかったため本研究課題最終年度としての総括が行えず、予算も含め次年度へ持ち越した。

今後の研究の推進方策

コロナ禍の厳しい状況ではあるが、感染対策を十分施した上で、国内(外)の有効場理論に関する専門家を集めて研究会を開催し、本研究課題の総括としたい。

次年度使用額が生じた理由

2020年度に参加予定にしていた研究会が、新型コロナウイルス感染症拡大のため延期、中止になり、そのための旅費予算を次年度に繰り越すこととした。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

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

  • [国際共同研究] カールスルエ工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      カールスルエ工科大学
  • [雑誌論文] Probing extended Higgs sectors by the synergy between direct searches at the LHC and precision tests at future lepton colliders2021

    • 著者名/発表者名
      Aiko Masashi、Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 966 ページ: 115375~115375

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2021.115375

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] H-COUP Version 2: A program for one-loop corrected Higgs boson decays in non-minimal Higgs sectors2020

    • 著者名/発表者名
      Kanemura Shinya、Kikuchi Mariko、Mawatari Kentarou、Sakurai Kodai、Yagyu Kei
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: 257 ページ: 107512~107512

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2020.107512

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] QED and QCD helicity amplitudes in parton-shower gauge2020

    • 著者名/発表者名
      Hagiwara Kaoru、Kanzaki Junichi、Mawatari Kentarou
    • 雑誌名

      The European Physical Journal C

      巻: 80 ページ: 11

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-020-8154-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Probing extended Higgs sectors by the synergy between the LHC and the ILC2021

    • 著者名/発表者名
      馬渡健太郎
    • 学会等名
      International Workshop on Future Linear Colliders 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Probing extended Higgs sectors by the synergy between the LHC and the ILC2021

    • 著者名/発表者名
      馬渡健太郎
    • 学会等名
      Higgs as a Probe of New Physics 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 各種暗黒物質探索実験データと素粒子模型を系統的に照合するための枠組構築2020

    • 著者名/発表者名
      馬渡健太郎
    • 学会等名
      新学術「地下宇宙」領域研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] ILC が切り拓く新物理の地平2020

    • 著者名/発表者名
      馬渡健太郎
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 招待講演
  • [学会発表] ILC study for degenerate scalars suppressing dark matter-nucleon scattering in a singlet extension of the SM2020

    • 著者名/発表者名
      馬渡健太郎
    • 学会等名
      ILC summer camp 2020
  • [学会発表] ILC で何が分かるのか?2020

    • 著者名/発表者名
      馬渡健太郎
    • 学会等名
      奥羽越素粒子研究会
    • 招待講演
  • [備考] H-COUP

    • URL

      http://www-het.phys.sci.osaka-u.ac.jp/~hcoup/

  • [備考] 岩手大学 研究紹介

    • URL

      https://www.iwate-u.ac.jp/cat-research/2021/04/004014.html

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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