Grand Unified Theory indicated by Higgs Mass and Study of Proton Decay

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本研究課題は、中間スケールのディラック型ゲージーノ模型を「ヒッグス質量が示唆する大統一理論」の有力候補と捉え、前者をより強固な理論的基盤の上に展開するために、模型全体を5次元オビフォルド時空に基づくゲージ・ヒッグス大統一模型に埋め込むことで、ゲージーノのディラック質量項の起源を明らかにするとともに、大統一スケールを精度よく決定し、さらには陽子崩壊過程を通じた検証可能性を探ることを目指すものである。2019年度は、ゲージ・ヒッグス大統一模型から、１）ゲージーノとディラック質量を組む随伴表現場の存在を確認し、さらにゲージーノ質量項の起源を与える５次元チャーン・サイモン項（CS項）の生成機構として、２）量子異常流入による生成機構、３）カルーザ・クライン・モードの足し上げ（KK和）による方法を、解析が最も簡単な場合（バルク・境界混合質量項が大きい場合）に確かめた。2020年度は、量子異常に寄与するゼロ質量フェルミオンが存在しない場合に、CS項の生成過程および整合性条件を詳しく吟味し、４）生成されたCS項が表すゲージ対称性の破れは、オビフォルド境界条件から排除されるものに対応し、矛盾は生じないことを明確した。さらに、予備的解析により、５）随伴スカラー場の期待値（ウィルソンライン）依存性から、大統一条件を満たさないゲージーノ質量が予言される可能性を見い出した。2021年度は、１～２）の結果を論文にまとめ発表した。その過程で、模型の完全な超対称化、４）量子異常流入とゲージ不変性の明解な理解を与え、５次元方向のグリーン関数との関係を考察した。一方３）KK和の方法が、バルク・境界混合質量が有限の場合に拡張できることを見出した。2022年度は、３）５）を整理した論文を準備しつつ、中間スケールにおける超対称質量スペクトルを考慮したゲージ大統一条件に関する数値解析コードの検証を継続した。