ヒッグス場有効理論を用いた新物理の探索

使用希格斯场有效理论寻找新物理学

基本信息

批准号：
19K14701
负责人：
長井遼
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Osaka University (2021)The University of Tokyo (2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-03-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

素粒子標準模型を超えた新物理に対して、これまでの「標準的」な有効理論（Standard Model Effective Field Theory (SMEFT), Higgs Effective Field Theory (HEFT) ）は、素粒子標準模型に含まれない新粒子に対する物理量を計算することができない、という弱点を抱えていた。そのため、既存の標準的な有効理論は、新粒子を直接探索することを目的とした実験に対して適用不可能な枠組みであった。そこで本研究では、その弱点を克服すべく、既存の標準有効理論に対し、新粒子の自由度を系統的に取り入れる方法について研究した。今年度は、標準模型に含まれない新たなスカラーおよびフェルミオン（物質場）を加えて、有効理論を拡張することに成功した。我々が提案した拡張有効理論（Generalized Higgs Effective Theory; GHEFT）では、有効相互作用を内部空間上の共変量と特徴づけているため、物理量との関係が明確になっており、粒子の表現による不定性などといった非物理的な冗長性を取り除いたフォーマリズムとなっている。発表した学術論文では、その有効理論の構成処方の詳細や、物質場同士のボルン散乱振幅、さらにそれらの量子補正の取り扱いについて包括的にまとめた。この一連の研究成果が業界内で評価され、第16回（2022年）日本物理学会若手奨励賞を受賞した。

对于超越基本粒子标准模型的新物理学，之前的“标准”有效理论（标准模型有效场论（SMEFT）、希格斯有效场论（HEFT））并不包含在基本粒子标准模型中。问题是无法计算不存在的新粒子的物理量。因此，现有的标准有效理论是一个框架，无法应用于旨在直接寻找新粒子的实验。因此，在本研究中，为了克服这一弱点，我们研究了一种将新的粒子自由度系统地纳入现有标准有效理论的方法。今年，我们通过添加标准模型中未包含的新标量和费米子（物质场），成功扩展了有效理论。在我们提出的广义希格斯有效理论（GHEFT）中，有效相互作用被表征为内部空间中的协变量，因此与物理量的关系是明确的，并且由于粒子表示而导致的不确定性是一种形式主义，消除了非- 身体裁员，例如性别。在发表的学术论文中，他全面总结了有效理论的制定、物质场之间的玻恩散射振幅以及量子校正的处理等细节。该系列研究成果获得业界高度评价，荣获日本物理学会第十六届（2022年）青年研究员鼓励奖。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ヒッグス結合定数による新物理探索

使用希格斯耦合常数的新物理搜索

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
上岡修星;吉田光宏,三部勉;Ce Zhang;原秀明;平木貴宏;今井康貴;増田孝彦;宮本祐樹;植竹智;山基真佑;吉村浩司;鈴木一仁;石田勝彦;長井　遼
通讯作者：
長井　遼

ヒッグスの物理

希格斯物理学

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
上岡修星;吉田光宏;三部勉;Ce Zhang;原秀明;平木貴宏;今井康貴;増田孝彦;宮本祐樹;植竹智;山基真佑;吉村浩司;鈴木一仁;石田勝彦;長井　遼
通讯作者：
長井　遼

ノンカップリング効果を記述する新有効理論と新しい No-Lose 定理

描述非耦合效应的新有效理论和新的无损失定理

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Izumi;W. Takeuchi;J. Widodo;A. Sulaiman;A. Awaluddin;A. Aditiya;P. Razi;T;Anggono;J.T.S.Sumantyo;長井　遼
通讯作者：
長井　遼

A new Higgs EFT

新的希格斯 EFT

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
De Curtis Stefania;Moretti Stefano;Nagai Ryo;Yagyu Kei;長井　遼
通讯作者：
長井　遼

Beyond HEFT

超越HEFT

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Oishi Y;Adachi T;Saito N;Ikedo Y;Ishida K;Kanda S;Umezawa T;Kamioka S;Teshima N;Nakamura J;Nakamura S;Miyake Y;Iwasaki M;Wada S;Shimomura K;長井　遼
通讯作者：
長井　遼