精密測定の高精度予言でせまる素粒子標準模型を超える物理

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K14706
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 北原 鉄平 名古屋大学, 高等研究院(素粒子), 特任助教 (40759502)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: フレーバー物理 / CPの破れ / B中間子 / LHC実験

研究実績の概要

2022年度は本科研費の最終年度であり、これまでの研究結果の論文執筆に多くの労力を割いた。結果として、11報のフルペーパーを執筆することができた。得られた研究結果の積極的な講演も行なった。2022年度は、国際会議講演8回、国内会議講演2回、対外セミナー9回であった。さらに、高エネルギーニュースという学術書に、共著で最新のWボソン質量アノマリーに関するまとめの記事を寄稿した。注目すべき結果として、物理定数の調整時に新物理の影響を調査することができた。微細構造定数などの物理定数は、CODATAにより水素等のスペクトル分析から得られる精密測定の結果に基づいて決められている。しかし、その調整は標準模型を前提としている。我々は一般的な新物理を湯川ポテンシャルの形に仮定し、それを考慮に入れ、CODATAの結果を再現する一方で、物理定数の調整に矛盾が生じない手法を開発することができた。同時に、molecular hydrogen ion等のスペクトル分析も取り入れることで、CODATAよりも幅広い実験結果を扱うことができた。さらに、CODATAによる標準模型物理定数の調整よりも、優れたfitを示す特定の新物理の存在も明らかになった。この論文はPhysical Review Lettersに掲載され、プレスリリースも公表した。また、K to mu muに関して、そのstrong phaseの見積もりに関し、Grossmanグループと共著で結果を出すことも成功した。Cabibbo角アノマリーに関して、そのベクター型クォークの現象論の論文をまとめることも成功した。

研究成果

• [国際共同研究] Technion(イスラエル)
  • 国名: イスラエル
  • 外国機関名: Technion
• [国際共同研究] Karlsruhe(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: Karlsruhe
• [国際共同研究] Pisa(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: Pisa
• [国際共同研究] CERN/Zurich(スイス)
  • 国名: スイス
  • 外国機関名: CERN/Zurich
• [国際共同研究] Annecy/LKB(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: Annecy/LKB
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 2
• [雑誌論文] New physics searches at kaon and hyperon factories (2023)
  • 著者名/発表者名: Goudzovski Evgueni、Redigolo Diego、Tobioka Kohsaku、Zupan Jure、Alonso-Alvarez Gonzalo、Alves S.M. Daniele、Bansal Saurabh、Bauer Martin、Brod Joachim、Chobanova Veronika、D'Ambrosio Giancarlo、Datta Alakabha、Dery Avital、Dettori Francesco、Dobrescu A. Bogdan、Dobrich Babette、Egana-Ugrinovic Daniel、et al
  • 雑誌名: Reports on Progress in Physics 巻: 86 ページ: 016201～016201
  • DOI: 10.1088/1361-6633/ac9cee
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Self-Consistent Extraction of Spectroscopic Bounds on Light New Physics (2023)
  • 著者名/発表者名: Delaunay Cedric、Karr Jean-Philippe、Kitahara Teppei、Koelemeij Jeroen C.J.、Soreq Yotam、Zupan Jure
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 130 ページ: 121801
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.121801
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Chasing the two-Higgs doublet model in the di-Higgs boson production (2023)
  • 著者名/発表者名: Iguro Syuhei、Kitahara Teppei、Omura Yuji、Zhang Hantian
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 107 ページ: 075017
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.107.075017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A precision relation between Γ(K → μ+μ-)(t) and B(KL →μ+μ-)/B(KL → γγ) (2023)
  • 著者名/発表者名: Dery Avital、Ghosh Mitrajyoti、Grossman Yuval、Kitahara Teppei、Schacht Stefan
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2023 ページ: 014
  • DOI: 10.1007/JHEP03(2023)014
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Impact of Lambdab to Lambdac tau nu measurement on new physics in b to c l nu transitions (2023)
  • 著者名/発表者名: Fedele Marco、Blanke Monika、Crivellin Andreas、Iguro Syuhei、Kitahara Teppei、Nierste Ulrich、Watanabe Ryoutaro
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 107 ページ: 055005
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.107.055005
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Global fit of modified quark couplings to EW gauge bosons and vector-like quarks in light of the Cabibbo angle anomaly (2023)
  • 著者名/発表者名: Crivellin Andreas、Kirk Matthew、Kitahara Teppei、Mescia Federico
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2023 ページ: 234
  • DOI: 10.1007/JHEP03(2023)234
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Sterile neutrinos in light of the Cabibbo-angle anomaly (2023)
  • 著者名/発表者名: Kitahara Teppei、Tobioka Kohsaku
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 2446 ページ: 012009～012009
  • DOI: 10.1088/1742-6596/2446/1/012009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Novel loop-diagrammatic approach to QCD θ parameter and application to the left-right model (2023)
  • 著者名/発表者名: Hisano Junji、Kitahara Teppei、Osamura Naohiro、Yamada Atsuyuki
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2023 ページ: 150
  • DOI: 10.1007/JHEP03(2023)150
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Asymmetric Di-Higgs Signals of the N2HDM-U(1) (2023)
  • 著者名/発表者名: Sumit Banik、Andreas Crivellin、Syuhei Iguro、Teppei Kitahara
  • 雑誌名: arXiv 巻: hep-ph ページ: 2303.11351
• [雑誌論文] Large t to c Z as a sign of vectorlike quarks in light of the W mass (2022)
  • 著者名/発表者名: Crivellin Andreas、Kirk Matthew、Kitahara Teppei、Mescia Federico
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 106 ページ: L031704
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.106.L031704
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Scrutinizing the 95-100 GeV di-tau excess in the top associated process (2022)
  • 著者名/発表者名: Iguro Syuhei、Kitahara Teppei、Omura Yuji
  • 雑誌名: The European Physical Journal C 巻: 82 ページ: 1053
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-022-11028-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Monopole-fermion scattering and varying Fock space (2022)
  • 著者名/発表者名: Hamada Yuta、Kitahara Teppei、Sato Yoshiki
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2022 ページ: 116
  • DOI: 10.1007/JHEP11(2022)116
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Theory Techniques for Precision Physics -- Snowmass 2021 TF06 Topical Group Report (2022)
  • 著者名/発表者名: Boughezal Radja、Ligeti Zoltan、Altmannshofer Wolfgang、 Das Bakshi Supratim、Caola Fabrizio、Chala Mikael、Diaz-Carmona Alvaro、Chen Wen、Darvishi Neda、Henning Brian、Jaskiewicz Sebastian、Kitahara Teppei、Li Hao-Lin、Liu Xiaohui、Martin Adam、Masouminia M.R. 、Melia Tom、Mereghetti Emanuele、et al
  • 雑誌名: arXiv 巻: hep-ph ページ: 2209.10639
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Report of the Topical Group on Physics Beyond the Standard Model at Energy Frontier for Snowmass 2021 (2022)
  • 著者名/発表者名: Bose Tulika、Boveia Antonio、Doglioni Caterina、Griso Pagan Simone、 Hirschauer James、 Lipeles Elliot、Liu Zhen、Shah R. Nausheen、Wang Lian-Tao、Agashe Kaustubh、Alimena Juliette、Baum Sebastian、Berkat Mohamed、Black Kevin、Gardner Gwen、Gherghetta Tony、Greaves Josh、Haehn Maxx、Harris C. Phil、Harris Robert、et al
  • 雑誌名: arXiv 巻: hep-ph ページ: 2209.13128
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Global fit to b → c tau nu anomalies 2022 mid-autumn (2022)
  • 著者名/発表者名: Syuhei Iguro、Teppei Kitahara、Ryoutaro Watanabe
  • 雑誌名: arXiv 巻: hep-ph ページ: 2210.10751
  • オープンアクセス
• [学会発表] Novel loop-diagrammatic evaluation of the radiative theta parameter (2023)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: The 36th New Higgs Working Group (NHWG36)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Hunting for new physics in flavor physics (2023)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: The 5th KMI International Symposium (KMI2023)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] B anomaly hunting at the LHC: tau b + missing search for leptoquarks (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: Physics in LHC and Beyond
  • 国際学会
• [学会発表] Electromagnetic corrections to B meson semileptonic decays (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: 26th meeting on physics at B factories
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] B anomaly hunting at the LHC: tau b + missing search for leptoquarks (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: TDLI-PKU BSM workshop 2022: Electroweak lights the way
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A new physics interpretation of the W-boson mass anomaly with B anomaly (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: IBS and KMI Joint Workshop 2022
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 次世代コライダー実験で拓く物理 (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: 次世代エネルギーフロンティア実験の検討会
  • 招待講演
• [学会発表] 次世代コライダー実験で拓く物理 (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: 日本物理学会2022年秋季大会シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Sterile neutrinos in light of the Cabibbo-angle anomaly (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: International Conference on Kaon Physics 2022 (KAON2022)
  • 国際学会
• [学会発表] Anomalies in Flavor Physics (2022)
  • 著者名/発表者名: Teppei Kitahara
  • 学会等名: The 4th KMI school
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 【研究成果】物理定数の背後に未知の力がひそんでいる可能性を指摘
  • URL: https://www.kmi.nagoya-u.ac.jp/blog/2023/04/11/4953/
• [備考] 素粒子宇宙円卓会議＃7 ｜ 素粒子の個性を明らかにせよ！ようこそ、フレーバー物理学の世界へ
  • URL: https://note.com/nagoya_ura/n/n8e897823fd9a
• [備考] 名古屋大学の北原
  • URL: https://www.youtube.com/watch?v=B0OaCKWLvE4