Exploring the fundamental particle model by searching for lepton flavor violating processes

通过寻找轻子风味违规过程来探索基本粒子模型

基本信息

批准号：
22K03638
负责人：
山中真人
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究課題はレプトンフレーバー非保存過程探索による根源的模型の検証・確立を目的としている。第3世代粒子と主に相互作用する模型がもたらすレプトンフレーバー非保存過程は、模型パラメーターと実験測定量を精度良い接続がまだ十分には整っておらず、本課題はこの打開に特に重きを置く。現在、電子（またはミューオン）と核子の深非弾性散乱に注目し、研究を遂行している。第3世代粒子と主に相互作用する模型における深非弾性散乱は、終状態にトップクォークやボトムクォークが入った素過程を組み入れ、散乱断面積を定式化する必要がある。素過程の具体例を記すと、e+g --> \tau+b+bbarなどである。終状態エネルギー閾値に近いエネルギーの場合、この素過程で適切に断面積を記述できる。ところが、閾値を大きく上回るエネルギーの場合、この素過程断面積にはエネルギー増大に伴う発散量が現れる。この発散量を繰り込みながらトップやボトムのパートン分布関数は作られる。そこで、閾値を大きく上回るエネルギー領域では、このパートン分布関数と共に、e+b --> \tau+bといった素過程で深非弾性散乱を描写しなくてはならない。そして、エネルギーが閾値から近過ぎず遠過ぎずといった領域では、上述の両方の素過程を二重数えすることなく取り込まなくてはならない。先行研究にて、フォトンを媒介粒子とし、レプトンフレーバーが保存する深非弾性散乱の断面積定式化において、上述の問題を解決すべくACOT処方という手法が考案された。今年度発表した論文（JHEP 04 (2022), 044）では、この手法を参考に、(擬)スカラー粒子を媒介粒子とし、レプトンフレーバーの破れを伴う深非弾性散乱の断面積定式化を行なった。

本研究项目旨在通过寻找轻子味道的非保守过程来验证和建立一个基本模型。主要与第三代粒子相互作用的模型所带来的轻子味非守恒过程尚未建立足够的精度来连接模型参数和实验测量的量，该项目特别强调克服这一问题。目前，我正在进行的研究重点是电子（或μ子）和核子的深层非弹性散射。对于主要与第三代粒子相互作用的模型中的深层非弹性散射，有必要将基本过程与最终状态的顶夸克和底夸克结合起来，并制定散射截面。基本过程的一个具体例子是 e+g --> \tau+b+bbar。如果能量接近终态能量阈值，则可以通过该基本过程适当地描述横截面。然而，当能量大大超过阈值时，在该基本过程截面中就会出现伴随能量增加的发散量。通过重新规范化该散度量来创建顶部和底部部分子分布函数。因此，在远高于阈值的能量区域中，必须使用诸如 e+b --> tau+b 之类的基本过程以及该部分子分布函数来描述深度非弹性散射。在能量与阈值既不太近也不太远的区域中，必须包括上述两个基本过程，而不会重复计算。在之前的研究中，设计了一种称为ACOT处方的方法来解决上述问题，以光子作为介导粒子并保留轻子风味来制定深度非弹性散射截面。在今年发表的论文（JHEP 04 (2022), 044）中，我们使用该方法作为参考，以（伪）标量粒子作为中介粒子来制定轻子风味破坏的深层非弹性散射的横截面。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

レプトンフレーバー非保存深非弾性散乱の再定式化

轻子风味非保守深度非弹性散射的重新表述

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
山中真人
通讯作者：
山中真人

Asymmetric Mediator in Scotogenic Model

Scoogenic模型中的不对称中介

DOI：
10.1016/j.physletb.2022.137627
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.4
作者：
K. Asai; Y. Sakai; J. Sato; Y. Takanishi; M. Yamanaka
通讯作者：
M. Yamanaka

Quantum Science: The Frontier of Physics and Chemistry

量子科学：物理和化学的前沿

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
D. Che; Y. Haga; M. Hedo; T. Kasai; V. K. Khersonsky; K. Lin; J. M. L. Martin; B. Muthiah; T. Nakama; M. Nakamura; T. Onishi; Y. Onuki; E. V. Orlenko; F. E. Orlenko; F. Palazzetti; J. Sato; R. Settai; Y. Takanishi; T. Takeuchi; P. Tsai; M. Yamanaka
通讯作者：
M. Yamanaka