Probing new physics via higher order calculation of Higgs boson couplings

通过希格斯玻色子耦合的高阶计算探索新物理

• 批准号: 18F18022
• 负责人: 兼村 晋哉
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-10-12 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18022/
• 关键词: ヒッグス粒子; 拡張ヒッグス模型; ヒッグス高精度計算; 精密理論計算; 輻射補正; ヒッグスポテンシャル; ヒッグス粒子の物理; 量子補正

本研究では拡張ヒッグス模型で結合定数に対する２ループレベルの精密計算等を行う事により、将来実験を用いて電弱対称性破れの機構を解明するとともに標準理論を超えた新物理を探求する。ヒッグス粒子は発見されたが対称性の破れの根幹のヒッグスポテンシャルは未検証である。その構造と性質は新物理と密接に関連する。例えば電弱バリオン数生成シナリオでは強い一次的相転移が要求される為拡張ヒッグス模型が必要になるが、一次相転移が実現する場合には数１０％の１ループ補正がヒッグス自己結合（３点結合）に現れるので、将来加速器で検証できると期待される。本研究は世界で初めて拡張ヒッグス模型の３点結合を２ループで計算する。重力波による1次相転移の検証可能性等も研究し、多角的にヒッグスポテンシャルに迫るタイムリーで重要な研究である。ニュートリノ質量や暗黒物質を同時説明する新模型を各種実験により絞り込む研究も行う。2020年度は、新しく古典的スケール不変性を持つ拡張スカラー模型（NスカラーCSI模型とヒッグス２重項が２個含まれるCSIモデル）を研究を修士課程2年生の下田誠氏との３人の共同研究として実施した。2015年に受け入れ研究者が研究したC S Iモデルに関する１ループ計算の研究を精査し、ついで２ループレベルの摂動計算に進んだ。古典的スケール不変性に基づく理論では、自己結合に対する１ループ補正は模型の詳細によらず６６％程度の補正となることが知られていたが、我々の今回の研究によって、２ループレベルの補正によって模型の詳細によるユニバーサリティからのずれが発生し、そのずれが20－30％になることを示した。成果は論文として出版し、世界各地で開催された国際会議やセミナー等で多数の研究発表をおこなった。

在这项研究中，通过使用扩展的HIGGS模型在两个循环水平上进行耦合常数的精确计算，我们将使用未来的实验来阐明Electroweak对称性破坏的机理，并探索超出标准理论的新物理学。已经发现了希格斯颗粒，但是尚未验证对称破裂根部的希格斯电位。它的结构和特性与新物理学密切相关。例如，在生成电动eak baryon数字的情况下，需要强大的主要相位过渡，因此需要扩展的希格斯模型，但是当实现一阶相变时，在HIGGS中，几个百分之几的校正就会出现在HIGGS自耦合（三点耦合）中，因此预期的是，它可以在IT casevererivererifeer中使用。这项研究是世界第一次计算两个循环中扩展希格斯模型的三点耦合。这是一项及时而重要的研究，探讨了由于引力波验证一阶相变的可能性，并从多个角度探索了希格斯的潜力。我们还将进行研究，以缩小新模型，通过各种实验同时解释中微子质量和暗物质。在2020年，三人对新的，古典量表不变的标量模型（包括两个N-Scalar CSI模型和两个Higgs Doublets）进行了研究，作为二年级硕士学生Shimoda Makoto的联合研究。在2015年，我们检查了一项对CSI模型的单循环计算研究，并研究了宿主研究人员研究的，然后进行了两环级扰动计算。基于经典量表不变性的理论已知是自我耦合的一环校正大约为66％，而与模型细节无关，但是我们当前的研究表明，由于模型细节，两环级校正会导致偏离通用性，从而导致偏差为20-30％。结果是作为论文发表的，在世界各地举行的国际会议和研讨会上进行了许多研究演讲。

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

Matching renormalisable couplings between generic theories

匹配泛型理论之间的可重整耦合

• 发表时间: 2018
• 作者: Johannes Braathen;Johannes Braathen;Johannes Braathen;Johannes Braathen;Johannes Braathen
• 通讯作者: Johannes Braathen

On two-loop corrections to the Higgs trilinear coupling in models with extended scalar sectors

• DOI: 10.1016/j.physletb.2019.07.021
• 发表时间: 2019-03
• 期刊: Physics Letters B
• 影响因子: 4.4
• 作者: Johannes Braathen;S. Kanemura

Two-loop corrections to the Higgs trilinear coupling in models with extended scalar sectors

• DOI: 10.22323/1.390.0051
• 发表时间: 2020-02
• 期刊: Proceedings of 40th International Conference on High Energy physics — PoS(ICHEP2020)
• 作者: Johannes Braathen;S. Kanemura

Matching scalar couplings between general renormalisable theories

一般可重整理论之间的标量耦合匹配

• 发表时间: 2018
• 作者: Johannes Braathen;Johannes Braathen;Johannes Braathen
• 通讯作者: Johannes Braathen