トップクォーク対と随伴生成されるヒッグス粒子の探索とトップクォーク湯川結合の測定

寻找顶夸克对和伴随的希格斯粒子以及顶夸克汤川耦合的测量

• 批准号: 15J04660
• 负责人: 本多 俊介
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J04660/
• 关键词: ATLAS; LHC; ヒッグス; トップクォーク; ttH; トップ湯川結合; 信号領域; 発見感度; ttH背景事象見積もり; ttH信号感度

本研究は、欧州原子核研究機構(CERN)の陽子衝突型加速器LHCのATLAS検出器によって取得するデータを用いて、トップクォーク対と随伴生成されるヒッグス粒子(ttH生成モード)を発見し、トップクォークとヒッグス粒子の結合定数(トップ湯川結合定数)を測定することが目的である。検出器運転に関しては、昨年度まで取り組んでいた業務引き継ぎを行うとともに、今年度で一新されたソフトウェア環境への移行作業にも取り組んだ。昨年度までの2年間で、データ取得システムの責任分担を主とし、ATLAS検出器の運転に従事することで重心系エネルギー13TeVで約36.1 fb-1の統計量のデータを取得した。今年度はそれらのデータを用いて、新たに考案した研究手法の詳細な評価を通じてその解析手法を確立させた。さらに、この手法で定義した各解析領域で多変量解析の最適化・フィッティングの妥当性評価を行うことで、最終結果を公表するに至った。観測されたttH生成は背景事象から1.4σの超過であった。当初の推定よりも背景事象の不定性が高く３σの信号量有意度は達しなかったが、従来よりも優れた解析方法を確立できた。これらの結果をまとめた論文は、来年度前半には出版される予定である。ヒッグスの他の崩壊モードと統合した結果は、背景事象のみと仮定した場合からは4.2σの超過となり、ATLASとして初めてttH生成の証拠を示すことに成功した。この結果をもとにトップ湯川結合の直接測定を行い、標準模型と一致する結果を得た。本研究の解析や検出器運転のグループを代表して成果・進捗を報告したことに加え、広く国際学会でATLASの代表として成果を報告する機会も多く、研究成果を広く発信することができた。

这项研究的目的是使用欧洲核研究组织（CERN）质子碰撞加速器LHC的Atlas检测器获得的数据，以发现顶级夸克对和相关的HigGS颗粒（Tth Genation Mode），并测量结合常数（Top Yukawa Coupling常数）的结合常数（Top Yukawa Coupling常数））。关于探测器的操作，我们接管了直到去年执行的任务，并在今年的迁移过程中开展了迁移过程。在去年之前的两年中，我们以13TEV的重心能量中心获得了大约36.1 FB-1的统计数据，主要是通过对数据采集系统分担责任并从事ATLAS探测器的运作。今年，我们使用这些数据通过对新设计的研究方法的详细评估来建立分析方法。此外，通过评估该方法定义的每个分析区域中多变量分析优化和拟合的有效性，最终结果已发布。从背景事件开始，观察到的第T世代大于1.4σ。尽管背景事件的不确定性高于初始估计值，但未达到3σ的信号量，但在过去建立了改进的分析方法。总结这些结果的论文计划于明年上半年发布。与希格斯的其他崩溃模式集成的结果是4.2σ，假设仅是背景事件，并且成功地提供了第一次作为地图集的第一次生成证据。基于这些结果，进行了直接测量Yukawa耦合的直接测量，并获得了与标准模型一致的结果。除了报告该研究和检测器运营小组的分析结果和进展外，还有很多机会报告结果作为国际会议的地图集的代表，使我们能够广泛分享研究结果。

项目成果

LHC-ATLAS実験Run2における H->bb崩壊過程での ヒッグス粒子ttH生成過程探索のための 発見感度向上の研究

LHC-ATLAS实验Run 2中H->bb衰变过程中寻找希格斯玻色子ttH产生过程提高检测灵敏度的研究

• 发表时间: 2017
• 作者: S. Honda;on behalf of the ATLAS collaboration;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介
• 通讯作者: 本多俊介

LHC-ATLAS実験Run2における bクォーク対に崩壊するヒッグス粒子の ttH生成過程探索のための 信号領域最適化の研究

LHC-ATLAS实验Run 2中寻找衰变成b夸克对的希格斯玻色子ttH产生过程的信号区域优化研究

• 发表时间: 2016
• 作者: S. Honda;on behalf of the ATLAS collaboration;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介;本多俊介
• 通讯作者: 本多俊介

LHC-ATLAS実験Run2におけるH->bb崩壊過程でのヒッグス粒子ttH生成過程探索

LHC-ATLAS 实验 Run 2 中 H->bb 衰变过程中搜索希格斯玻色子 ttH 产生过程

• 发表时间: 2017
• 作者: S. Honda;on behalf of the ATLAS collaboration;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介
• 通讯作者: 本多俊介

Search for the Standard Model Higgs boson produced in association with top quarks and decaying into bb in the ATLAS detector

在 ATLAS 探测器中搜索与顶夸克相关并衰变成 bb 的标准模型希格斯玻色子

• 发表时间: 2017
• 作者: S. Honda;on behalf of the ATLAS collaboration;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration;本多俊介;S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration
• 通讯作者: S. Honda on behalf of the ATLAS collaboration

Evidence for the associated production of the Higgs boson and a top quark pair with the ATLAS detector

使用 ATLAS 探测器产生希格斯玻色子和顶夸克对的证据

• DOI: 10.1103/physrevd.97.072003
• 发表时间: 2018-04-09
• 期刊: PHYSICAL REVIEW D
• 影响因子: 5
• 作者: Aaboud, M.;Aad, G.;Zwalinski, L.
• 通讯作者: Zwalinski, L.