ヒッグス自己4点結合に現れる新物理学の模型の効果とその線形加速器での検証可能性

希格斯自四点耦合中出现的新物理模型的效应及其直线加速器验证的可能性

基本信息

批准号：
18034004
负责人：
兼村晋哉
金额：
$ 1.79万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究計画の目的は、素粒子の質量の起源と考えられている電弱対称性の自発的破れ(ヒッグスセクター)を研究することで将来の加速器実験で検証することを通じ、現在の素粒子標準模型を超えた「新しい物理学」(new physics)の方向性を明らかにすることにあった。特に真空の構造を決定するヒッグスポテンシャルを実験的に明らかにするためにはヒッグス場の質量を測るだけでは不十分で、ヒッグス場の自己相互作用を測定する必要がある。我々はヒッグス場の自己相互作用に現れる新物理学の効果をヒッグスセクターを新物理学模型の低エネルギー有効理論と考え、ヒッグス自己結合に対する新物理学の効果を研究した。同様な手法でトップクォークとヒッグス場の結合(湯川結合)が高いスケールの物理理論の効果によって標準模型の値からどのくらいずれるかを現在の実験データと理論的な要請からくる制限を考慮して研究した。さらにヒッグスの結合定数の値に新物理学によるずれがある場合に、LHC実験および線形加速器(ILC)実験で検証することができるかを研究した。たとえば平成18年度の研究は、ILCでの電子陽電子衝突実験で、トップ湯川結合が関与する反応過程を研究し、その生成や崩壞の確率(断面積)を有効理論に基づいて計算し、実際にどれほどの新物理学の効果がトップ湯川結合にあれば、これらのプロセスに関する標準模型の予言からのずれが線形加速器で検証できるかを定量的に明らかにした。その成果は論文として出版した。さらに平成19年度は、同様な手法でLHC実験でのヒッグス生成プロセス(W混合プロセス、グルオン混合プロセス)を研究した。特にグルオン混合によるヒッグス単生成および対生成プロセスを詳しく調べ、対生成過程では、ヒッグス自己結合およびトップ湯川結合が新物理学模型の効果でずれた場合に生成断面積は非常に大きくなり、LHC実験でも十分検出できる可能性があることを見出した。研究成果はすでに今年の3月に国際会議でも発表し、現在論文を出版準備中である。

该研究项目的目的是通过检查自发分解（HIGS部门），阐明“新物理学”的方向超出了当前的基本颗粒标准模型，这被认为是将来的加速器实验中的基本颗粒质量的起源。特别是，为了实验澄清确定真空结构的希格斯潜力，它不足以测量希格斯场的质量，并且有必要测量希格斯场的自我交织。我们认为新物理学在希格斯领域的自我相互作用中表现为新物理学模型的低能量有效理论，并研究了新物理学对希格斯自偶联的影响。使用类似的方法，我们研究了顶级夸克和希格斯字段（Yukawa键）之间的键多少，这是由于当前的实验数据和理论请求产生的局限性，由于高规模物理理论的影响，由于高规模物理理论的影响，从标准模型值转移了多少。此外，我们研究了HIGGS耦合常数的值是否可以通过LHC和线性加速器（ILC）实验来验证，因为新物理学导致偏差。例如，在ILC的电子 - 尖素碰撞实验中，2006年进行的研究研究了Yukawa键最大键的反应过程，并根据有效的理论计算了其形成和崩溃的概率（横截面），定量地揭示了在Top Yukawa Bond的偏见中实际上揭示了在Top Yukawa Bond的范围中实际上揭示了多少次数，这些过程是在Top Yukawa bond的偏差中进行的，这些过程是在顶级Yukawa Bond的偏差。加速器。结果作为论文发表。此外，在2007年，我们研究了使用类似方法的LHC实验中的HIGGS生成过程（W混合过程，Gluon混合过程）。特别是，我们通过详细的混合调查了希格斯的单一形成和配对的形成过程，并发现在搭配过程中，当希格斯自我耦合和顶部Yukawa键在新物理模型的效果中流离失所时，形成横截面区域的影响很大，并且有可能完全检测到LHC实验。该研究结果已经在今年3月的国际会议上提出，目前正在准备发表该论文。