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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Unification and Development of the Neutrino Science Frontier

Administrative Group

Project AreaUnification and Development of the Neutrino Science Frontier
Project/Area Number 25105001
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中家 剛  京都大学, 理学研究科, 教授 (50314175)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久世 正弘  東京工業大学, 理学院, 教授 (00225153)
吉田 滋  千葉大学, 大学院理学研究科, 教授 (00272518)
佐藤 透  大阪大学, 理学研究科, 准教授 (10135650)
金 信弘  筑波大学, 数理物質系, 教授 (50161609)
安田 修  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (50183116)
北野 龍一郎  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (50543451)
塩澤 真人  東京大学, 宇宙線研究所, 教授 (70272523)
丸山 和純  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (80375401)
中村 光廣  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (90183889)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywordsニュートリノ / 素粒子 / 宇宙 / 加速器 / 原子炉 / 原子核
Outline of Annual Research Achievements

新学術領域「ニュートリノフロンティアの融合と進化」では、素粒子から宇宙のスケールに渉る自然の各階層で展開するニュートリ ノ研究を融合し、ニュートリノを使った科学研究フロンティアを進化・発展させる。そのための総括班の活動は、各研究計画班の活動を有機的に結合しその進展を促し、公募研究の活動も組み入れ、全ての研究が円滑に進むようにサポートすることである。
「ニュートリノ」研究全体の進展としては、主テーマである「ニュートリノ振動の解明」が着実に進んだ。A01班では、ニュートリノ振動と反ニュートリノ振動の結果を直接比較することで、世界最高レベルで、ニュートリノ振動における粒子反粒子対称性の測定を実現した。これらは2016年夏の素粒子物理の成果のハイライトとして、注目された。A02班では、前置測定器を導入したより高精度な測定を実現した。A03班は、大気ニュートリノ振動測定を精密化することで、世界最高レベルでニュートリノ質量階層性の情報を得ることに成功した。A04班も、ニュートリノ振動の測定を改良し、それに加えて、不活性ニュートリノへの強い制限を設けるた。以上のように、領域全体が一致団結し、ニュートリノ振動研究を大きく前進させる年となった。また、実験技術のB斑、理論研究のC班、公募研究がそれらの活動を包括的にサポートし、実り多い年であった。
研究成果の創出と発信は、領域を構成する各研究グループの協力が功を奏している。領域内での全体研究会、研究計画班にまたがる中小規模研究会での議論、ホームページによる最新情報の共有、一般に向けての情報発信、国際研究会での研究成果発表等、総括班は「ニュートリノ研究」分野の活性化に大きく貢献した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初の計画以上に、着実に研究が進展している。
(1) 計画研究班と連携し、国内外の研究動向を調査し、研究方針を立てた。研究計画班の進展状況を評価し、研究が円滑に進むようサポートした。(2) 各研究計画班と公募研究が情報を共有できるように、全体研究会を開き、ホームページも整備した。(3) 領域研究会では、国内外に向け最新結果を発信した。国際会議に若手研究者を派遣し成果発表を促進した。ホームページを通し、成果を一般に向けて広く発信した。(4) 研究分野の発展・融合に向け、「ニュートリノ・現象論」小研究会を開催し、新しいアイデアの創出と新しい結果に対する議論を誘起した。(5)本領域の多くの研究者が「ノーベル賞」の成果を含めニュートリノ科学の解説として、一般講演会、メディアでの発表、解説記事の執筆、解説書の出版、を行った。一例として、梶田氏が出演する「梶田隆章先生ノーベル物理学賞受賞記念講演会」を茨城県東海村で7月に共催した。また、小柴氏、梶田氏のノーベル賞につながる神岡での実験の成果を「カミオカンデとニュートリノ」として、中家も共著者として出版した。他にも、本領域研究に関係した成果として東北大学 末包文彦准教授がフランスの「ブレーズ・パスカル・チェア」賞を、大阪大学 佐藤透准教授、中村聡特任助教が平成基礎科学財団 第8回戸塚洋二賞を受賞した。
以上のように、総括班が領域活動を広くサポートし、各研究者それぞれがニュートリノ研究の進展に大きく貢献した。

Strategy for Future Research Activity

いよいよ最終年度であり、包括的に研究をまとめていく。最終成果のまとめとして、国際研究会を開催し、国際レビューを受けることを予定している。また、本研究で生まれた新しい研究の芽が、次の時代に確実に育つように、積極的に新しい課題にもチャレンジする。そのために、定期的に総括班会議を開催し、様々な研究会を企画し、各研究グループの連携を強固にしていく。また、国民の「ニュートリノ」への関心が非常に高まっており、アウトリーチに一層注力する。
(1) 計画研究班と連携し、国内外の研究動向を調査し、研究方針を更新する。研究計画班の進展状況を評価し、研究を相互にサポートする。(2) ホームページの更なる整備・改良を行い、各研究計画班の情報共有を推進する。全体研究会を開催する。(3) 領域研究会で、国内外に向けて最新結果を発信する。国際会議に研究者を派遣し、成果発表を促進する。 (4) 各種の国際会議を企画・共催し、研究分野の発展を促す。国内で比較的小規模な研究会を開き、新しいアイデアの創出や、新しい結果に対する活発な議論を誘起する。(5) 「ニュートリノ」関係(素粒子・原子核・宇宙関係)の国際スクールを主催する。また他の組織が運営する「ニュートリノ」関係のスクールにも講師を派遣する。(6) ノーベル物理学賞「ニュートリノ振動の発見」の解説を含め、一般向けの講演、小中高生を対象とした出前授業、広報、Web、パンフレット、小冊子を通じたアウトリーチ活動を進めていく。4コマ漫画で「ニュートリノ科学」を紹介する企画を進める。これまで開発して来たコンテンツの英訳も進めていく。(7) 5年間にわたる研究の総括とその国際的なレビューのため、国際会議を開催する。海外の専門家を招聘し、研究成果の国際的な評価を受ける。また、今後のニュートリノ研究の更なる発展のための助言もいただく。

  • Research Products

    (32 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 7 results) Book (2 results) Remarks (5 results) Funded Workshop (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Wisconsin U./Harvard U./UC Berkeley(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Wisconsin U./Harvard U./UC Berkeley
    • # of Other Institutions
      10
  • [Int'l Joint Research] TRIUMF/U.B. Columbia/U. Toronto(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      TRIUMF/U.B. Columbia/U. Toronto
    • # of Other Institutions
      5
  • [Int'l Joint Research] Queen Mary University/Imperial College London/Oxford U.(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Queen Mary University/Imperial College London/Oxford U.
    • # of Other Institutions
      4
  • [Int'l Joint Research] Paul Scherrer Institut/Universitat Zurich, Physik-Institut/Geneva U.(スイス)

    • Country Name
      SWITZERLAND
    • Counterpart Institution
      Paul Scherrer Institut/Universitat Zurich, Physik-Institut/Geneva U.
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research] CEA Saclay/Lyon/Paris(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      CEA Saclay/Lyon/Paris
    • # of Other Institutions
      1
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      8
  • [Journal Article] Revisiting gravitino dark matter in thermal leptogenesis.2017

    • Author(s)
      Masahiro Ibe, Motoo Suzuki, Tsutomu T. Yanagida
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1702 Pages: 063

    • DOI

      10.1007/JHEP02(2017)063

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Search for Neutrinos in Super-Kamiokande associated with Gravitational Wave Events GW150914 and GW1512262016

    • Author(s)
      T. Nakaya, M. Shiozawa, and the Super-Kamiokande collaboration
    • Journal Title

      Astrophysical Journal Letter

      Volume: 830 No.1 Pages: 0-0

    • DOI

      10.3847/2041-8205/830/1/L11

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Long-range contributions to double beta decay revisited2016

    • Author(s)
      J. C. Helo, M. Hirsch, T. Ota
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1606 Pages: 006-1,006-32

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1007/JHEP06(2016)006

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of Coherent π+ Production in Low Energy Neutrino-Carbon Scattering2016

    • Author(s)
      T. Nakaya, M. Shiozawa, T. Maruyama and the T2K collaboration
    • Journal Title

      Physical Review letters

      Volume: 117 Pages: 192501

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.192501

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Isospin decomposition of gamma N -> N^* transitions within a dynamical coupled-channels model2016

    • Author(s)
      H. Kamano, S. X. Nakamura, T.-S. H. Lee, T. Sato
    • Journal Title

      Physical Review C

      Volume: 94 Pages: 015201, 1-14

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.94.015201

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Primordial Lepton Oscillations and Baryogenesis2016

    • Author(s)
      Yuta Hamada, Ryuichiro Kitano
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 1611 Pages: 010

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2016)010

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Muon capture on light isotopes in Double Chooz2016

    • Author(s)
      Y. Abe et al. (Double Chooz collaboration)
    • Journal Title

      Phys. Rev. C

      Volume: 93 Pages: 054608

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.93.054608

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Observation of gamma ray bursts at ground level under the thunderclouds2016

    • Author(s)
      Y. Kuroda, S. Oguri, Y. Kato, R. Nakata, Y. Inoue, C. Ito, M. Minowa
    • Journal Title

      Phys. Lett. B

      Volume: 758 Pages: 286-291

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2016.05.029

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Latest results from Double Chooz2017

    • Author(s)
      M. Kuze
    • Organizer
      17th International Workshop on Neutrino Telescopes
    • Place of Presentation
      Venice, Italy
    • Year and Date
      2017-03-13 – 2017-03-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Nuclear PDFs (parton distribution functions)2017

    • Author(s)
      Shunzo Kumano
    • Organizer
      Probing QCD in Photon-Nucleus Interactions at RHIC and LHC: the Path to EIC
    • Place of Presentation
      University of Washington, Seattle, USA
    • Year and Date
      2017-02-13 – 2017-02-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] R&D toward realization of a large size(>10kton) liquid argon TPC detector2017

    • Author(s)
      坂下健
    • Organizer
      Asian Forum for Accelerators and Detectors (AFAD) 2017
    • Place of Presentation
      Lanzhou, China
    • Year and Date
      2017-01-16 – 2017-01-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Charged Lepton Flavor Violation from theory side2016

    • Author(s)
      Joe Sato
    • Organizer
      Intensity Frontier in Particle Physics: Flavor, CP Violation and Dark Physics
    • Place of Presentation
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • Year and Date
      2016-09-26 – 2016-09-27
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 液体アルゴン飛跡検出器荷電粒子ビーム応答テスト実験(LArIAT実験)の現状2016

    • Author(s)
      丸山和純
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      宮城県
    • Year and Date
      2016-09-21 – 2016-09-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Neutrino induced meson production reactions on nucleon and nucleus2016

    • Author(s)
      Toru Sato
    • Organizer
      International Nuclear Physics Conference (INPC 2016)
    • Place of Presentation
      Adelaide, Australia
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] First double-detector results from Double Chooz experiment2016

    • Author(s)
      T. Matsubara
    • Organizer
      38th International Conference on High Energy Physics
    • Place of Presentation
      Chicago, USA
    • Year and Date
      2016-08-03 – 2016-08-10
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New Topological Dark Matter2016

    • Author(s)
      倉知昌史
    • Organizer
      Santa Fe 2016 Summer Workshop
    • Place of Presentation
      La Fonda Hotel, Santa Fe(米国
    • Year and Date
      2016-07-05 – 2016-07-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 現代素粒子物理(実験的観点からみる標準理論)2016

    • Author(s)
      末包文彦,久世正弘,白井淳平,湯田春雄
    • Total Pages
      247
    • Publisher
      森北出版
  • [Book] カミオカンデとニュートリノ2016

    • Author(s)
      鈴木厚人 監修 (中家剛 共著)
    • Total Pages
      178
    • Publisher
      丸善出版
  • [Remarks] Double Chooz日本グループホームページ

    • URL

      http://dchooz.titech.jp.hep.net/

  • [Remarks] ニュートリノフロンティアの融合と進化

    • URL

      http://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/nufrontier/index.html

  • [Remarks] T2K実験グループ

    • URL

      http://t2k-experiment.org/ja/

  • [Remarks] 東京大学宇宙線研神岡宇宙素粒子実験施設

    • URL

      http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp

  • [Remarks] ハドロン宇宙国際研究センター

    • URL

      https://www.facebook.com/ICEHAP.Chiba.Univ

  • [Funded Workshop] 国際研究会「KEK現象論研究会2017」2017

    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2017-02-14 – 2017-02-17
  • [Funded Workshop] Workshop on Supernova at Hyper-Kamiokande2017

    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2017-02-12 – 2017-02-13
  • [Funded Workshop] Third International Meeting for Large Neutrino Infrastructures2016

    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構
    • Year and Date
      2016-05-30 – 2016-05-31

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-01-31  

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