Toward the new age for exploring the structure of electroweak vacuum: from Higgs physics to New physics beyond the standard model

迈向探索电弱真空结构的新时代：从希格斯物理到超越标准模型的新物理

基本信息

批准号：
20H00160
负责人：
兼村晋哉
金额：
$ 27.29万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、現行実験に加えて将来のHL-LHCでの新粒子探索、ILC等でのヒッグス超精密測定、LISA (さらに日本のDECIGO計画)における重力波観測等を組み合わせ、ヒッグスセクターを解明し、新物理に迫ることにある。ヒッグスセクターの検証は、質量の起源を担うヒッグス機構 (弱ゲージ場や物質場とヒッグス粒子の結合)の部分と、電弱対称性の自発的破れを引き起こし電弱真空構造を決めるヒッグスポテンシャルの部分に分けられる。これらを包括的に研究しヒッグスセクターを徹底的に解明して新物理に迫るには、上に述べた将来実験を総合的に活用することが鍵となる。実験間の相補性と、将来のほぼ同時代に行われる相乗効果に注目し、ヒッグス物理の全貌を解明する為の理論研究を実施することにより、ヒッグス物理から新物理に迫る方法を確立する。その成果に基づいてヒッグス物理の解明に対する最適化を検討し、各実験に提言したい。本研究では期間5年間を以下の3段階に分けて実施する。・第一段階2020-2021年度拡張ヒッグス模型の理論的性質と既存実験による制限の研究・第二段階 2022-2023年度各実験で相補的にモデルを検証するための理論的研究・第三段階 2024年度 3実験の相乗効果でヒッグスセクターを解明する方法の確立期間5年で成果を上げるため、様々な新物理に現れる拡張ヒッグスセクターのいくつかのモデルに焦点を絞り、その性質の研究と検証に向けた解析に集中する。厳選した次の模型群をベンチマーク模型として中心的に扱う。 1) 点モデル1ヒッグス2重項または1重項が追加された拡張ヒッグス模型 2) モデル2追加されたスカラー場が新対称性の下で暗黒物質となる拡張模型3) モデル3複合ヒッグス場のシナリオに基づくヒッグス模型、を研究する。

这项研究的目的是将当前的实验与未来在 HL-LHC 上的新粒子搜索、在 ILC 上对希格斯粒子的超精确测量等以及在 LISA（和日本的 DECIGO 项目）的引力波观测相结合，以探索希格斯扇区的目的是阐明问题并接近新的物理学。希格斯扇区的验证由负责质量起源的希格斯机制（弱规范场或物质场与希格斯粒子的耦合）部分和引起自发破裂的希格斯势部分组成电弱对称性并决定了电弱真空结构。为了全面研究这些，彻底阐明希格斯扇区，接近新物理，关键是综合利用上述未来的实验。通过关注实验之间的互补性和在不久的将来将发生的协同效应，并进行理论研究以阐明希格斯物理学的全貌，我们将建立一种从希格斯物理学到新物理学的方法。根据结果，我们希望考虑优化以阐明希格斯物理学，并为每个实验提出建议。这项研究将持续五年，分为以下三个阶段。・第一阶段 2020-2021 研究扩展希格斯模型的理论性质和现有实验的局限性・第二阶段 2022-2023 验证模型的理论研究与每个实验互补・第三阶段 2024 年通过三个实验的协同作用建立阐明希格斯扇区的方法为了在5年内取得成果，我们将重点关注各种新物理学中出现的扩展希格斯扇区模型，并旨在研究和验证它们的模型。集中精力分析。以下精心挑选的车型组将主要作为基准车型。 1) 扩展希格斯模型，添加了点模型 1 希格斯双峰或单峰 2) 扩展模型，其中模型 2 添加的标量场在新对称性下变成暗物质 3) 复合希格斯场的模型 3 根据场景研究希格斯模型。