トップパートナー粒子の同定に基づくLHCにおける新物理探索

大型强子对撞机基于顶级伙伴粒子识别的新物理搜索

• 批准号: 18K03611
• 负责人: 竹内 道久
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Osaka University (2021-2022)Nagoya University (2019-2020)The University of Tokyo (2018)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03611/
• 关键词: 素粒子; トップクオーク; ヒッグス; ボトムフレーバー; 新物理; LHCにおける新物理探索; ジェット; レプトンフレーバー; 素粒子現象論; ボトム湯川結合; 暗黒物質; トップパートナー; 機械学習; 新物理探索

本研究の目標の一つとして、ヒッグス粒子の性質測定、トップクオークをはじめとしたフレーバー物理、などを通して、背後にある素粒子標準模型を超える物理の性質を明らかにすることがある。特に、2つの二重項を持つヒッグスセクターを拡張した模型を中心として、報告されている、標準模型からのずれの兆候を説明することを足がかりとした研究を行なった。具体的成果として、バリオン数生成シナリオが成功するためには、CPの破れの新たな素が必要であることが知られているが、2つの二重項を持つ模型においては他の実験結果との整合性を考慮すると、観測されているヒッグス粒子が新粒子と混合しない、2つある湯川結合行列も揃っているという2つの意味でのAlighnmentがよい近似で成り立つことが望まれる。このような性質を持つ、double-aligned 2HDMと呼ばれる模型を詳細に検討し、LHC実験において、電弱相互作用による生成プロセスから生じる、レプトンイベントによる制限が非常に強いことを示し、今年度論文が出版された。上記の2HDMに関する研究成果については、KEKで行われた国際研究会において成果発表を行なった。その他、ヒッグスのレプトンフレーバーを破る崩壊h->μτについて、タウの崩壊生成物の角度分布を用いてタウの偏極が同定できることを示し、そのLHC実験における感度を推定した。また、コライダー実験において、シグナルをバックグラウンドから分離する方法の最適化は一般に重要な問題である。オートエンコーダと呼ばれる機械学習を用いたノイズ検出法が一定の成果をあげることが知られていたが、量子計算を用いた拡張した方法である量子オートエンコーダを用いて、同様のシグナル・バックグラウンド分離が行えることを示した。これらの成果はそれぞれ論文として成果をまとめ出版されている。

这项研究的目标之一是阐明除它们背后存在的基本颗粒的标准模型之外的物理性能，例如测量希格斯颗粒的性质和风味物理（例如顶级夸克）。特别是，我们进行了研究，重点是用两个双线运动扩展希格斯扇区的模型，并解释了报道的与标准模型偏离的迹象。作为一个具体的结果，众所周知，成功的Baryon数量生成场景需要新的CP破裂元素，但是考虑到具有两种双重双重组的模型中与其他实验结果的一致性，需要在两种感觉中的对齐方式，即观察到的Higgs颗粒不会与新的粒子和两个Yukawa Coupled Coupled Materces混合在一起。详细进行了对称为双对齐的2HDM的模型的详细检查，在LHC实验中，由Electroweak Itestoots引起的发电过程引起的Lepton事件引起的局限性非常强，并且今年发表了一篇论文。关于2HDM的上述研究结果的结果是在KEK举行的国际研究小组中提出的。此外，对于破坏Higgs Lepton风味的衰减H->μτ，可以使用Tau衰减产物的角度分布来鉴定Tau极化，并且估计了LHC实验中其敏感性。同样，优化将信号与背景分开的方法是对撞机实验中通常重要的问题。众所周知，使用机器学习的噪声检测方法（称为自动编码器）可以达到某些结果，但已证明可以使用量子自动编码器（使用量子计算的扩展方法）执行相似的信号背景分离。这些结果中的每一个都在结果的汇编中发表。

项目成果

Double-Higgs boson production in the high-energy limit: planar master integrals

高能极限下的双希格斯玻色子产生：平面主积分

• DOI: 10.1007/jhep03
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of High Energy Physics
• 影响因子: 5.4
• 作者: J. Davies;G. Mishima;M. Steinhauser;D. Wellmann
• 通讯作者: D. Wellmann

Anomaly detection in high-energy physics using a quantum autoencoder

使用量子自动编码器进行高能物理异常检测

• DOI: 10.1103/physrevd.105.095004
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Ngairangbam Vishal S.;Spannowsky Michael;Takeuchi Michihisa
• 通讯作者: Takeuchi Michihisa

Probing double-aligned two-Higgs-doublet models at the LHC

在大型强子对撞机上探测双对齐的双希格斯双峰模型

• DOI: 10.1103/physrevd.105.115001
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Kanemura Shinya;Takeuchi Michihisa;Yagyu Kei
• 通讯作者: Yagyu Kei

Probing mutau flavor violating solutions for the muon g-2 at colliders

在对撞机上探索 muon g-2 的 mutau 风味违规解决方案

• 发表时间: 2020
• 作者: E. Kwon;T. Matsukawa;A. Hoshikawa;T. Ishigaki;R. Hatakeyama;K. Kawachi; Y. Kasama;Michihisa Takeuchi
• 通讯作者: Michihisa Takeuchi

オルセー大学(フランス)

奥赛大学（法国）