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Study on the Higgs-field structure and New-Physics Searches in Higgs-pair production processes using novel trigger

使用新型触发器研究希格斯场结构和希格斯对产生过程中的新物理搜索

基本信息

批准号：
21K03598
负责人：
中浜優
金额：
$ 2.66万
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 Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、ヒッグス粒子対生成 (hh) 事象をプローブとして、(1) ヒッグス自己結合定数などの多様な測定を世界に先駆けて行い、素粒子標準理論の脆弱部分であるヒッグス場構造の全貌を解明し、さらにその背後にある新物理を探索すること、および、(2) ヒッグス対生成事象取得専用の大量データ取得法の開発も行い、将来実験に展開することである。(1) 物理解析の研究では、昨年度までに開発した、ヒッグス粒子の自己結合測定の方法論確立、および、それに用いるヒッグス対生成過程の早期発見に向けた解析手法改善を完成させた。それらの手法を、LHC-ATLAS実験第2運転期間の高統計データ (重心系エネルギー13 TeV 陽子陽子衝突139 fb-1) に適用し、崩壊分岐比が最大の4bジェット終状態に着目して、ヒッグス粒子対生成非共鳴状態を探索した。データに兆候は見られなかったが、ヒッグス場形状に対応するヒッグス粒子自己結合の直接制限、および、ヒッグス有効場理論を用いた新物理効果の解釈を行った (Physics Review Dに投稿済)。次に、他の終状態およびヒッグス粒子単独生成過程の物理解析を統計的に統合することで、自己結合定数を世界最高精度で抽出した(-0.4<k<6.3 @95%CL。Physics Letters Bに受理済)。さらに、早期発見を実現するために、今年度からは、hh->bbbbと相補的で、かつ、発見感度が一番高い終状態 (hh->bbττ) の物理解析も開始した。(2) トリガーの研究では、昨年度までに開発した新型トリガー"非対称閾値型複数bジェットトリガー"を、2022年のデータ取得から運用開始した。このhh->bbbb事象の専用トリガーにより、事象収集効率を40％も向上させることに成功し、残りの運転期間も運用を継続する。さらに、この独自技術を応用して、hh->bbττ事象の専用トリガーも開発し、2023年から運用開始した。

The purpose of this study is: particle generation (hh) and the phenomenon of particles: (1)ヒッグス's own determination of fixed numbers and the determination of the world's first 槆けて行い, and the fragile part of the standard theory of prime particles The whole picture of the structure of the るヒッグス field structure を Explained し, さらにそのにあるNew physics を exploration すること, および, (2) The ヒッグス対 generating event is obtained exclusively by the large amount of データ acquisition method の开発も行い, and the future 実験にdevelopment することである. (1) Research on physical analysis, establishment of methodology for self-binding measurement of ヒッグス particles, and last year's までに开発した, It was completed using the analysis techniques of the early stage of the generation process of the および and それににヒッグス対.それらの法を、LHC-ATLAS 実験 2nd Operation Period High Statistics データ (center of gravity system エネルギー13 TeV Yoko Yoko conflict 139 fb-1)にApplicable, の4b ジェットfinal state に目して, ヒッグス particles generated non-resonance state をExploration た at the maximum of the collapse bifurcation ratio.データに毾濜するヒッグス particles themselves Combining direct constraints, および, and ヒッグスeffective field theory to solve new physical effects using いた(Contributed by Physics Review D). Second, his final state, particle single generation process, physical analysis, statistics, integration, self-combination of fixed numbers, the world's highest precision extraction, (-0.4<k<6.3 @95%CL. Physics Letters B (acceptance).さらに, early 発见を実appear するために, this year からは, hh->bbbbと complementary で, かつ, 発见sensitivity が一一高いfinal state (hh->bbττ) のphysical analysis もstart した. (2) The research on the Torotron, and the new Dorothy to open in the previous year, "non-symmetrical threshold value type" Plural bジェットトリガー"を、2022のデータ acquired and started using it.このhh->bbbb event event の専 use トリガーにより, event collection efficiency を40% もupさせることにsuccessし, residual りの云転period use を継続する.さらに, この unique technology を応用して, hh->bbττ事の専用トリガーも开発し, から Application Started in 2023 した.

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

LHC-ATLAS実験Run-3におけるヒッグス粒子対生成事象のデータ収集戦略の策定と専用トリガーの開発

LHC-ATLAS实验Run-3中数据收集策略的制定和希格斯粒子生成事件专用触发器的开发

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
林田翔太;中浜優
通讯作者：
中浜優

Recent results on Higgs physics and new physics searches at ATLAS

ATLAS 希格斯物理学和新物理学搜索的最新结果

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
The ATLAS collaboration;Aad G.;Nakahama Y.;et al.;Yu Nakahama
通讯作者：
Yu Nakahama

Constraining the Higgs boson self-coupling from single- and double-Higgs production with the ATLAS detector using pp collisions at √s=13 TeV

使用 ATLAS 探测器在 √s=13 TeV 下使用 pp 碰撞约束单希格斯玻色子和双希格斯玻色子产生的希格斯玻色子自耦合

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
arXiv:hep-ex (accepted by Physics Letters B)
影响因子：
0
作者：
The ATLAS collaboration;Aad G.;Nakahama Y.;et al.
通讯作者：
et al.

素粒子標準理論を超えた新しい素粒子現象の解明

阐明超出标准粒子理论的新基本粒子现象

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Masada;Y.;中浜優
通讯作者：
中浜優

LHC-ATLAS実験における4b終状態を用いた非共鳴ヒッグス対生成事象探索の背景事象推定方法の確立

LHC-ATLAS实验中4b终态非共振希格斯对产生事件搜索背景事件估计方法的建立

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
林田翔太;中浜優
通讯作者：
中浜優

DOI：
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作者：
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中浜優其他文献

Belle実験でのB→KsKs崩壊におおけるCPの破れの測定

Belle 实验中 B→KsKs 衰变过程中 CP 破坏的测量

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y.Nakahama;et. al. (Belle Collaboration);K F Chen et al.(Belle Collaboration);中浜優;中浜優
通讯作者：
中浜優

Search for top-squark pair production in final states with one lepton, jets, and missing transverse momentum using 36 fb-1 of sqrt(s) = 13 TeV pp collision data with the ATLAS detector

使用 ATLAS 探测器的 36 fb-1 sqrt(s) = 13 TeV pp 碰撞数据，搜索具有一个轻子、喷流和缺失横向动量的最终状态下的顶夸克对产生

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
Journal of High Energy Physics
影响因子：
5.4
作者：
T. Saito et al.;The ATLAS Collaboration;中浜優;The ATLAS Collaboration;The ATLAS collaboration;The ATLAS collaboration
通讯作者：
The ATLAS collaboration