粒子加速器を用いた電弱相互作用を持つ新粒子の探索

使用粒子加速器寻找具有电弱相互作用的新粒子

基本信息

批准号：
20J00046
负责人：
千草颯
金额：
$ 2.58万
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 JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J00046/
关键词：
電弱真空の安定性超対象模型ミューオンの異常磁気モーメントパートンシャワーダークセクター電弱シャワー電子・陽電子加速器ヒッグス粒子機械学習電弱相互作用消失飛跡探索長寿命粒子探索超対称模型真空崩壊

项目摘要

本年度までの研究実施状況としては、（I）電弱真空の安定性を用いた新物理模型の検証、および（II）パートンシャワーに対する量子干渉効果の定量的検証を行なった。以下では各研究内容について報告する。（I）電弱真空の安定性を用いた新物理模型の検証よく動機付けられた新物理模型の例として超対称模型に着目し、電弱真空の寿命を計算することで模型に対する制限を求めた。ここで特に、ミューオンの異常磁気モーメントに対する超対称模型からの寄与を考慮に入れ、近年の実験での観測値を説明可能なパラメーター領域に対して解析を行なった。前年度までの研究結果に加え、3世代すべてのスレプトンが模型に含まれるような一般的なセットアップを考えることで、第3世代スレプトンが真空期待値を持つような別の真空への真空崩壊が可能であり、これにより模型への制限がより厳しくなることを示した。この結果を現在論文にまとめており、近日中の公開を予定している。（II）パートンシャワーに対する量子干渉効果の定量的検証パートンシャワーは強い相互作用や高いエネルギースケールを考える際に必要不可欠な理論的手法であるが、シャワーに係る粒子に複数のフレーバーが存在し、かつ相互作用によってこれらのフレーバーが非自明に混ざり合う場合、古典的なパートンシャワーでは取り入れられない量子干渉効果が存在することが知られている。本研究では、こういった干渉効果を正しく取り入れるために提唱された量子コンピューターを用いた手法を応用し、論文ではダークセクターと呼んだ複数のフレーバーを持つ一般のセクターで干渉効果がどのような現象論的帰結を生むかを検証した。この結果は同様の構造を持つ模型に広く適用可能であり、特に非常に高エネルギーの反応における電弱セクターの振る舞いにも同様の干渉効果が期待できることが示唆された。

直到今年的研究实施状态是（i）使用电子真空的稳定性验证新的物理模型，以及（ii）量子干扰效应对Parton阵雨的定量验证。下面，我们将报告每项研究。（i）使用Electroweak真空的稳定性验证新物理模型，我们将重点放在超对称模型上，作为一个动机良好的新物理模型的一个示例，并且该模型的局限性是通过计算Electroweak真空的寿命来确定的。在这里，考虑了从超对称模型到臂线异常磁矩的贡献，并考虑了分析，对参数区域进行了分析，在该参数区域中可以解释最近实验的观察结果。除了前几年的结果外，我们还表明，考虑到一般的设置，模型中包含所有三代线程的一般设置，将真空衰减到另一个真空中，在该真空中，第三代Threadton具有真空期望值，这将导致模型更加严格的限制。结果目前是在论文中汇编的，计划即将发布。 (II) Quantitative verification of quantum interference effects for parton showers Parton showers are an essential theoretical technique when considering strong interactions and high energy scales, but it is known that when multiple flavors exist in the particles related to the shower and these flavors are non-trivial mixing due to interactions, there is a quantum interference effect that cannot be adopted by classical parton showers.在这项研究中，我们使用建议正确纳入这些干扰效应的量子计算机应用了一种方法，在我们的论文中，我们检查了具有多种口味的一般扇区中干涉效应的现象学后果，称为黑暗部门。该结果广泛适用于具有相似结构的模型，这表明在电子行业的行为中可以预期相似的干扰效应，尤其是在非常高的能量反应中。