| 研究課題/領域番号 |
20K14485
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
川出 健太郎 信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (90749243)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 標準模型 / トップクォーク / 荷電非対称度 / 重いヒッグス探索 |
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| 研究実績の概要 |
本研究計画では、LHC-ATLAS実験で取得した重心系エネルギー13 TeV陽子衝突のデータを用いたトップクォークの精密測定を通じて、標準模型の解明、および新物理探索を目指している。
令和3年度は、トップクォーク対の荷電非対称度測定では海外の協力研究者と協力しデータ解析を進めデータ解析を完了した。自身は引き続きダイレプトン終状態を用いた解析を担当し、主にComenius大（スロバキア）からなるグループはシングルレプトン終状態を担当した。両解析グループが得た結果をFully Bayesian Unfolding法により結合することで、系統誤差の低減を実現した。総荷電非対称度および微分荷電非対称度の測定を完了し、4.7σの有意差で荷電非対称を確認することができた。また、微分荷電非対称度を高次の理論計算と比較し、よい一致を確認した。これらの結果を論文にまとめ、論文投稿を目指したコラボレーション内レビューが進行中である。
また、令和3年度はトップクォーク対に崩壊する新物理探索として、重いヒッグス粒子の探索に関する研究を行った。これまでLHCデータを用いた解析では不変質量を用いた共鳴探索では重たいヒッグス粒子は見つかっていないため、不変質量によらない手法の開発に取り組んだ。本研究比で導入したGPUなどの計算機資源を用いることで、機械学習を用いた重いヒッグス探索手法を開発した。共鳴探索と比較すると大幅な改善が見られたが、標準模型トップクォーク対生成過程との干渉効果への対応が必須であることが明らかになった。次年度以降継続して研究を行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
令和2年、3年度と続けてCovid-19の影響でCERNへ渡航できず、海外の研究者らと密な共同研究ができず、トップクォークの性質測定の解析で遅れが生じた。
荷電非対称度に注力し、リモート会議などを活用して遅れながらも解析は完了した。
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| 今後の研究の推進方策 |
荷電非対称度の解析を通じて、系統誤差を抑えた精密測定手法についての理解が深まった。同様の手法を展開すれば、様々な測定で感度を向上させることもできる。
また、機械学習を用いた探索手法は既存の手法と比べて感度が良いことが分かった。今後も継続して研究を続け、感度の向上だけでなく理論モデルへの依存性の低い解析手法を確立を計画している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究打ち合わせや議論のためCERN研究所や国際会議に参加する計画であったが、Covid-19のため渡航できず、旅費として計上した予算を全く使用することができなかった。
令和4年度は渡航できる見通しであるので、予算を繰り越しし令和4年に国際学会・国内学会への参加のための旅費として使用する予定である。
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