アナーキーと陽子崩壊

2014 年度 実績報告書

• 研究領域: ニュートリノフロンティアの融合と進化
• 研究課題/領域番号: 26105507
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 村山 斉 東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (20222341)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 宇宙物理 / 素粒子論 / 素粒子実験

研究実績の概要

H２６年度は提案通り、ニュートリノ混合角のアナーキーという考え方を混合角だけでなく固有値にも進めるため、まずはランダム行列の一般論に考察を加え、混合角のアナーキーと、各行列要素が独立であることを要求すると、各行列要素は正規分布にならなくてはいけないことを証明した。これを右巻きニュートリノに若干の階層性を生むようにU(1)のフレーバー対称性と組み合わせることで、模型依存性がほとんどない統計解析を可能にした。その結果宇宙のバリオン非対称性は非常によく説明できること、一方残念ながら加速器ニュートリノ実験で探索できるCPの破れとは独立であること、そしてニュートリノのマヨラナ性を検出することは現在ではかなり難しく、次々世代の実験を待つ必要があること、がわかった。
この研究の副産物として、ランダム行列での固有値の分布をファインマン・ダイアグラムを用いて導く方法を開発し、現在投稿中である。また、実験研究でもKamLAND実験から、太陽ニュートリノでの7Beが電子捕獲をして発生する放出線と捉え、発表した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の概要で述べた通り、提案通りに研究を執行できた。

今後の研究の推進方策

申請通り、H２７年度は陽子崩壊について考察する。H２６年度に発見したアナーキー理論の固有値への拡張と、同年度に別の研究で発見した新しい超対称性の破れの伝達機構を結びつけ、今後陽子崩壊の探索での寿命と分岐比を研究していく。

研究成果

• [雑誌論文] Low-energy Supersymmetry Breaking Without the Gravitino Problem (2015)
  • 著者名/発表者名: Anson Hook, Hitoshi Murayama
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: - ページ: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] How to use the Standard Model effective field theory (2015)
  • 著者名/発表者名: Brian Henning, Xiaochuan Lu, Hitoshi Murayama
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: - ページ: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The SIMPlest Miracle (2015)
  • 著者名/発表者名: Yonit Hochberg , Eric Kuflik , Hitoshi Murayama , Tomer Volansky , Jay G. Wacker
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: - ページ: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Eigenvalue Distribution of Large N Random Matrix--- A Direct Diagrammatic Proof to Marchenko-Pastur Law --- (2015)
  • 著者名/発表者名: Xiaochuan Lu, Hitoshi Murayama
  • 雑誌名: Communications for Mathematics and Physics 巻: - ページ: -
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A keV String Axion from High Scale Supersymmetry (2015)
  • 著者名/発表者名: Brian Henning, John Kehayias, Hitoshi Murayama, David Pinner, Tsutomu T. Yanagida
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D91 ページ: 11
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.91.045036
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Review of Particle Physics (2014)
  • 著者名/発表者名: Particle Data Group Collaboration
  • 雑誌名: Chin.Phys. 巻: C38 ページ: 1676
  • DOI: 10.1088/1674-1137/38/9/090001
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A compact ultra-clean system for deploying radioactive sources inside the KamLAND detector (2014)
  • 著者名/発表者名: T.I. Banks, S.J. Freedman, J. Wallig, N. Ybarrolaza, A. Gando, Y. Gando , H. Ikeda, K. Inoue, Y. Kishimoto, M. Koga et al.
  • 雑誌名: Nucl.Instrum.Meth. 巻: A769 ページ: 8
  • DOI: 10.1016/j.nima.2014.09.068
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spontaneously broken non-Abelian gauge symmetries in nonrelativistic systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Haruki Watanabe, Hitoshi Murayama
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D90 ページ: 6
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.90.121703
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Neutrino Mass Anarchy and the Universe (2014)
  • 著者名/発表者名: Xiaochuan Lu, Hitoshi Murayama
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1408 ページ: 23
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2014.09.045
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sneutrino Chaotic Inflation and Landscape (2014)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Murayama, Kazunori Nakayama, Fuminobu Takahashi, Tsutomu T. Yanagida
  • 雑誌名: Phys.Lett. 巻: B738 ページ: 4
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2014.09.045
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Life after Higgs: new SUSY breaking and new dark matter (2015)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: Key Aspects in Exploring Road to Unification
  • 発表場所: Kavli IPMU, 千葉
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-26
  • 招待講演
• [学会発表] 素粒子で解き明かす宇宙の歴史 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: Higgs as a Probe of New Physics 2015 (HPNP2015)
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2015-02-11 – 2015-02-15
  • 招待講演
• [学会発表] ILC (2015)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: Exploring the Physics Frontier with Circular Colliders
  • 発表場所: Aspen Center For Physics, Colorado, USA
  • 年月日: 2015-01-26 – 2015-02-01
  • 招待講演
• [学会発表] Power of Precision Higgs Measurements on Hierarchy Problem and Baryogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: HEFT2014 - Higgs Effective Field Theories
  • 発表場所: Instituto de Fisica Teorica, Madrid, Spein
  • 年月日: 2014-09-28 – 2014-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] Higgs and Goldstone bosons with and without Lorentz invariance (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: Higgs Modes in Condensed Matter and Quantum Gases
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2014-06-23 – 2014-06-25
  • 招待講演
• [学会発表] Particle and Nuclear Physics (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: the 2nd International Symposium on Science at J-PARC (J-PARC 2014)
  • 発表場所: EPOCHAL TSUKUBA、茨城県
  • 年月日: 2014-06-12 – 2014-06-15
  • 招待講演
• [学会発表] The Quantum Universe (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: The Fermilab Annual Users Meeting
  • 発表場所: Fermilb, Illinois,USA
  • 年月日: 2014-06-11 – 2014-06-12
  • 招待講演
• [学会発表] What’s wrong with Goldstone? (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: Low Energy Challenges for High Energy Physicists
  • 発表場所: Perimeter Institute, Ontario, Canada
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-30
  • 招待講演
• [学会発表] What’s wrong with Goldstone? (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: 大阪大学物理学専攻セミナー
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] 磁石からヒッグス粒子まで (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: 南部コロキウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-22
  • 招待講演
• [学会発表] Generalized Goldstone theorem (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: String Duality Seminar
  • 発表場所: Harvard University, Massachusetts, USA
  • 年月日: 2014-05-08 – 2014-05-08
  • 招待講演
• [学会発表] The Quantum Universe (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 学会等名: The Rosseland Lecture 2014
  • 発表場所: the University of Oslo, Oslo, Norway
  • 年月日: 2014-05-06 – 2014-05-06
  • 招待講演
• [図書] 宇宙を創る実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 村山斉
  • 総ページ数: 253
  • 出版者: 集英社新書
• [備考] 村山斉
  • URL: http://www.ipmu.jp/ja/hitoshi-murayama
• [備考] Hitoshi Murayama
  • URL: http://physics.berkeley.edu/people/faculty/hitoshi-murayama