A search for the new physics through the radiative decay of B-mesons

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Belle II実験でB中間子の輻射崩壊の時間依存CP非対称度の測定に向けて、昨年度に続き解析ソフトウェアを改良した上で、シミュレーションを用いて信号B中間子の選別手法を開発し、その崩壊時間差モデルを構築した。（解析ソフトウェアの改良）時間依存CP非対称度の測定に必要なB中間子の崩壊点位置は、信号崩壊の生成物のうち中性K中間子から決定する。中性K中間子の崩壊点位置と運動量は２つの荷電π中間子対の飛跡から測定するが、このソフトウェアにより２割の信号が捨てられていた。そこで、新たに不変質量での選別を導入し、選別条件を緩めることで、計算時間とデータ量の増加を1－2％に抑えつつ効率を95％まで改善した。（B中間子候補の選別）B中間子候補は光子、中性K中間子と中性π中間子を組み合わせて構成するが、電子と陽電子の衝突からはB中間子対の３倍以上のクォーク対が生成されてしまうため、多くの偽候補を含む。そこで、不変質量などの観測量に加え、特有の偽候補を区別するための機械学習も用いて候補選別を行った。複数の選別条件を差分進化で同時に最適化することで、Belle実験の1.7倍の信号選別効率を達成した。崩壊点位置検出器の大型化による中性Κ中間子の検出効率向上と電磁カロリメータ前の障害物の撤去による中性π中間子の検出効率向上も合わせて信号効率は3倍になると期待される。（崩壊時間差モデルの構築）まずは、選別されたΒ中間子候補を信号崩壊と３種類の背景事象に分類し、それぞれで崩壊時間差をモデル化した。特に、崩壊点フィットの不確かさをカイ二乗で補正してより正確な検出器分解能モデルを構築した。そして、各分類の割合をB中間子のエネルギーと不変質量ごとに求めて、加重平均によって崩壊時間差をモデル化した。このモデルを用いて測定したB中間子の寿命はシミュレーションの設定値と一致したため、モデルの妥当性を確認できた。