ヒッグスセクターの理論的研究と加速器実験による次世代ラグランジアンの決定

通过希格斯扇区理论研究和加速器实验确定下一代拉格朗日

• 批准号: 13J10031
• 负责人: 菊地 真吏子
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J10031/
• 关键词: ヒッグスセクター; 加速器実験; ヒッグスボソン結合定数; 輻射補正; 新物理模型; 拡張ヒッグス模型; ヒッグス結合定数; 量子補正; 新物理

二つの方向からヒッグスセクターの構造に関する研究を行った。研究Ａでは、国際線形加速器（ILC）実験での発見されたヒッグスボソンhの崩壊分岐比精密測定を用いて最小超対称標準模型（MSSM）に含まれる付加的ヒッグスボソンの質量(mA)を間接的にどこまで探索可能かを研究した。MSSMでは、ヒッグスボソン結合定数は超対称粒子がループする効果によって標準理論の予言からずれる。特に、ノンホロモロフィックな輻射補正を含むhbb結合等のずれはmAが固定されているならば超対称粒子が重い極限でも消滅しない。我々はその効果に着目し、同じプロセスで生成されるh→bbとh→WWの崩壊分岐比の比R[bb/WW]を数値的に輻射補正の効果を含めて計算し、mAとtanβ依存性を評価した。ILCの崩壊分岐比精密測定を用いると数TeVという領域までmAを間接的に調べられる可能性があることがわかった。研究Ｂでは、ヒッグスセクターの構造が全くわからない今、様々な可能性を考えるべきであるという方針に基づき、いくつかの基本的かつ重要な拡張ヒッグスセクターについて加速器実験での検証方法について調べている。本年度は、アイソスピン二重項場に加え一重項場をもつヒッグス一重項模型（HSM）に焦点を当てた。質量殻くりこみ法でhVV(V=W,Z), hff(f=t,b,τ)結合を１ループレベルで計算し、輻射補正の効果によってツリーレベル（摂動の最低次）の予言に最大２％弱の補正が加わることを示した。さらに、アイソスピン二重項場が二つ含まれる模型とHSMのhZZ、hbb、hγγ結合のずれのパターンを１ループレベルで評価し、将来の高輝度LHC実験やILC実験でのヒッグス結合精密測定によって２つの模型を識別できるパラメーター領域を示した。ＡとＢの研究についてそれぞれ論文にまとめた（Ａ：Int. J. Mod. Phys. A 30, no. 33, 1550192 (2015)、Ｂ：Nuclear Physics Bへの掲載が決定した）。

我们从两个方向研究了希格斯部门的结构。在研究A中，我们研究了在最小的超对称标准模型（MSSM）中包含的其他HigGS玻色子的质量（MA）可以间接地搜索Higgs Bosons H中HIGGS BOSON H的精确测量，国际线性固定器（ILC）实验中发现了Higgs Bosons H。在MSSM中，由于超对称颗粒循环的影响，Higgs-Boson结合常数与标准理论的预言偏离。特别是，即使在MA固定时，HBB键中的偏差，包括非晶状体辐射校正，即使在MA固定时也不会消失。我们专注于这种效果，并计算了H→Bb和H→H→WW的衰减分支比的比率R [BB/WW]在数值上产生的，包括辐射校正的效果，并评估MA和TANβ的依赖性。发现使用ILC衰减比率精度测量值可以间接检查MA到几个TEV的区域。研究B调查了如何根据策略验证加速器实验中一些基本和重要的扩展扇区，即我们现在不知道希格斯行业的结构，我们应该考虑各种可能性。今年，我们专注于Higgs Singlet Model（HSM），该模型除了Isospin Doublet领域外，还具有单身球场。使用质量壳重新规定方法在一个环水平上计算HVV（V = W，Z），HFF（F = T，B，τ）耦合，表明辐射校正的效果增加了较低2％的校正，将其校正添加到树级别（最低的触发效果）预测中。此外，在一个循环水平上评估了包含两个ISO-Spin DoubleT场和HSM的模型中HZZ，HBB和Hγγ键的位移模式，显示了参数区域，其中两个模型可以通过HIGGS-COUPLEDED精度测量值在未来的高品位lhc和ILC实验中识别。 A和B的研究是在论文中编译的（A：Int。J.Mod。A30，第33、1550192号（2015），B：已决定在核物理学B中发表。

项目成果

ヒッグス結合定数の指紋照合による新物理の検証

通过希格斯耦合常数的指纹匹配验证新物理

• 发表时间: 2014
• 作者: 兼村晋哉;菊地真吏子;柳生慶;菊地真吏子;菊地真吏子;菊地真吏子;菊地真吏子;Mariko Kikuchi;菊地真吏子
• 通讯作者: 菊地真吏子

Radiative corrections to the Higgs boson couplings in the triplet model

• DOI: 10.1103/physrevd.87.015012
• 发表时间: 2012-11
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: M. Aoki;S. Kanemura;Mariko Kikuchi;K. Yagyu

Radiative corrections to the Higgs boson couplings in the model with an additional real singlet scalar field

• DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2016.04.005
• 发表时间: 2015-11
• 期刊: Nuclear Physics
• 作者: S. Kanemura;Mariko Kikuchi;K. Yagyu

LHC Run-I constraint on the mass of doubly charged Higgs bosons in the same-sign diboson decay scenario

• DOI: 10.1093/ptep/ptv071
• 发表时间: 2014-12
• 期刊: arXiv: High Energy Physics - Phenomenology
• 作者: S. Kanemura;Mariko Kikuchi;K. Yagyu;H. Yokoya

Radiative corrections to Higgs coupling constants in two Higgs doublet models

• DOI: 10.1016/j.nuclphysbps.2015.09.124
• 发表时间: 2014-12
• 期刊: Nuclear and Particle Physics Proceedings
• 作者: Mariko Kikuchi