| 研究課題/領域番号 |
21K03583
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| 研究機関 | 岡山理科大学 |
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研究代表者 |
大熊 一正 岡山理科大学, 基盤教育センター, 教授 (80367507)
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| 研究分担者 |
長尾 桂子 岡山理科大学, 理学部, 准教授 (90707986)
植田 高寛 順天堂大学, 医学部, 准教授 (50469871)
馬渡 健太郎 岩手大学, 教育学部, 教授 (90814096)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| キーワード | トップクォーク / ILC / FCNC |
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| 研究実績の概要 |
本研究は，日本での建設が計画されている次世代電子陽電子衝突型線形加速器であるInternational Linear Collider（ILC）における単トップクォーク生成過程に注目し，Flavor-Changing Neutral Current（FCNC）の検出可能性およびその制限について，シミュレーションを用いた理論的検討を行うことを目的としている．FCNCは素粒子物理学分野で標準とされている模型（標準模型）において極めて抑制された過程であり，その観測は標準模型を超える新しい物理の存在を示唆する強力な手がかりとなる．このため，素粒子物理学において重要な研究課題の一つとされている．
本研究では，シミュレーションツールMadGraphを用い，ILCにおける電子・陽電子衝突による単トップクォーク生成過程を詳細に解析し，トップクォークが関与するFCNC過程の特性を評価した．本年は，中国で建設が構想されているCircular Electron Positron Collider（CEPC）に関する先行研究を参考とし，同様の初期条件やパラメータを設定して，シミュレーション結果の再現を試みた．その結果，断面積などの基本的物理量については，先行研究と良い一致を示す結果が得られ，理論的な解析手法の妥当性が確認された．一方で，検出器レベルまでの完全な再現には至らなかった．しかしながら，不一致を解決するための方向性は見いだせた．
ILCはヒッグス粒子の性質を精密に測定することを主目的として計画されているが，本研究のようにヒッグス粒子以外の素粒子に注目して新物理の探索可能性を検討することは，ILCの科学的価値を多面的に示す点で重要である．
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