ベル実験におけるB中間子の時間に依存するCP非保存の研究

贝尔实验中B介子随时间变化的CP不守恒研究

基本信息

批准号：
07F07754
负责人：
羽澄昌史
金额：
$ 1.41万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07F07754/
关键词：
B中間子 CP非保存ダリッツ解析クォーク Bファクトリー CP対称性の破れ

项目摘要

高エネルギー加速器研究機構Bファクトリーで生成しBelle(ベル)検出器で記録された大量のB中間子対のデータを用い、クォーク反応の基礎パラメータを測定し、特に、素粒子標準理論の一部である小林益川行列が持つ複素位相φ_1を一意的にかつ精密に測定することが本研究の目的である。その測定を標準理論の予想と比べることにより、標準理論を越えた新しい物理が生み出す量子効果を探索する。具体的には、B中間子の崩壊のうち、B^0→D^<*+>D^<*->Ks、及び、B^0→π^+π^-Ksという三体崩壊を用い、ダリッツ解析をおこなうことにより、終状態の波動関数を分析する。更に崩壊の時間分布に現れるCP対称性の破れを測定することにより、sinφ_1とcosφ_1を同時測定する。これを用いてφ_1を一意的に求める。平成20年度は、前年度に確立したダリッツ解析の手法を用い、B^0→π^+π^-Ks崩壊の解析を完成した。結果を論文としてまとめPhysical Review誌に投稿し、受理され掲載された。結果は小林益川理論の予想と比べて大きなずれはなかったため、bクォークをsクォークに遷移させるような新しい相互作用に関する制限を与えることとなった。B^0→π^+π^-Ks三体崩壊のこのような解析が雑誌掲載されたのは世界初のことであるため、大きなずれがないという今回の結果にも大きな意義がある。技術的には本解析のような複雑なダリッツプロット解析をきちんと遂行し、系統誤差を十分おさえられることを示した点も、Bファクトリー増強計画における物理解析に道をつけるという意味で重要である。

利用高能加速器研究机构B工厂产生并由Belle探测器记录的大量B介子对数据，我们将测量夸克反应的基本参数，特别是测量夸克反应的基本参数，它们是基本粒子标准模型的一部分，本研究的目的是独特且精确地测量小林益川矩阵的复相 φ_1。通过将测量结果与标准模型的预测进行比较，我们将探索超越标准模型的新物理产生的量子效应。具体来说，B介子的衰变中，我们利用B^0→D^<*+>D^<*->Ks和B^0→π^+π^-Ks的三体衰变，得到波函数通过执行 Dalitz 分析来分析最终状态。此外，我们通过测量衰减时间分布中出现的 CP 对称性破缺来同时测量 sinφ_1 和 cosφ_1。由此， φ_1 被唯一确定。 2008年，我们利用前一年建立的Dalitz分析方法完成了B^0→π^+π^-Ks衰变的分析。结果整理成论文提交给Physical Review，被接受并发表。由于结果与小林-益川理论的预测没有显着差异，因此我们能够对新的相互作用（例如 b 夸克向 s 夸克的转变）提供约束。 B^0→π^+π^-Ks三体塌缩的这样的分析在杂志上发表是世界上第一次，所以这个没有大偏差的结果也具有很大的意义。意义。从技术上讲，我们已经证明可以执行像这样的复杂达利兹图分析并充分抑制系统误差，这一事实也很重要，因为它将为 B 工厂扩建计划中的物理分析铺平道路。。