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

基本信息

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

项目摘要

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。

这项研究利用欧洲核子研究组织（CERN）质子对撞机LHC的ATLAS探测器获取的数据来发现与顶夸克对一起产生的希格斯玻色子（ttH产生模式），其目的是测量希格斯粒子和希格斯玻色子的耦合常数（顶级汤川耦合常数）。关于探测器操作，我们进行了去年为止进行的工作，并且今年还致力于过渡到完全更新的软件环境。到去年为止的两年里，我主要负责数据采集系统，通过操作ATLAS探测器，获得了质心能量13TeV下约36.1fb-1的统计数据。今年，我们利用这些数据，通过对新设计的研究方法进行详细评估，建立了分析方法。此外，通过优化多变量分析并评估使用该方法定义的每个分析区域的拟合有效性，我们最终发布了最终结果。观察到的 ttH 产量比背景事件高出 1.4σ。尽管背景事件比最初估计的更加不确定并且没有达到3σ信号水平显着性，但我们能够建立优于传统方法的分析方法。总结这些结果的论文计划于明年上半年发表。通过整合其他希格斯衰变模式获得的结果超出了仅背景事件的假设4.2σ，首次在ATLAS中成功显示了ttH产生的证据。基于这一结果，我们对顶部汤川联轴器进行了直接测量，得到了与标准模型一致的结果。除了代表分析组和探测器操作组汇报这项研究的成果和进展外，我还有很多机会作为ATLAS代表在国际学术会议上汇报这项研究成果，这使我能够广泛传播我的研究成果结果。。