Search for new physics using charged pion decay

利用带电π介子衰变寻找新物理学

基本信息

批准号：
19K03888
负责人：
伊藤慎太郎
金额：
$ 2.41万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization (2021-2022)Okayama University (2019-2020)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

カナダのTRIUMF研究所にて行われたPIENU実験は、パイオンの崩壊分岐比を精密に測定することで、新物理の検証を行うことを目的とした実験である。本実験では、2012年までビームタイムを行い、その結果、過去にTRIUMFで行われた実験よりも30倍以上の統計が得られた。そして、2015年に一部のデータを用いた解析が完了し、過去の実験よりも2倍高い精度で崩壊分岐比を求めることができた。現在、全データを用いた崩壊分岐比の解析が間も無く完了しようとしている。一方で、PIENU実験にて得られたパイオンデータを用いた精密なエネルギースペクトラム解析は、標準理論を超えた物理を直接探索することができる。本研究課題は、パイオンデータをより精密に解析し、標準理論を超えた新物理による事象をより高い精度で探索することを目標としている。2022年度はこれまでの経験をさらに発展させ、B中間子を用いた新物理の探索まで物理を広げることができた。そして、B中間子の研究に関しては日本物理学会にて研究成果を発表した。なお、これまでの研究結果をもとに、PIENU実験を改良し、大幅な感度の改善を目指した新実験が計画中である。昨年の5月にスイスのPSI研究所にて、新実験を行うことが採択された。今後、新実験を設計していく上で、PIENU実験の経験は非常に重要な情報となる。新実験の計画書に関してはarXivに投稿済みである。

在加拿大Triumf Institute进行的PIENU实验是一项实验，旨在通过精确测量Pion的衰减分支比来验证新物理。在此实验中，直到2012年进行了束时间，因此，统计数据的获得比以前在Triumf上进行的实验高30倍以上。然后，使用某些数据的分析在2015年完成，并且以前实验的准确性获得了两倍。当前，使用所有数据对崩溃分支比率进行分析即将完成。另一方面，使用PIENU实验中获得的PION数据进行精确的能量谱分析，可以直接搜索超出标准理论的物理学。该研究主题旨在更精确地分析PION数据，并搜索由新物理学造成的事件，这些事件超出了标准理论的精度。在2022年，我们能够进一步发展我们以前的经验并扩展物理学，以使用B介子探索新物理。关于B-Meson研究的研究结果已在日本物理学会提出。基于先前的研究结果，目前正在进行一个新的实验，以改善PIERU实验并旨在显着提高灵敏度。它是去年五月在瑞士PSI研究所通过的。在未来设计新实验时，Pienu实验的经验将是极其重要的信息。新实验的计划已经发布在Arxiv上。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Search for heavy neutrinos in ${\pi}^+{\rightarrow}{\mu}^+{\nu}_{\mu}$ decay

搜索 ${pi}^ { ightarrow}{mu}^ { u}_{mu}$ 衰变中的重中微子

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Lyu Yan;Tong Hui;Sugiura Takuya;Aoki Sinya;Doi Takumi;Hatsuda Tetsuo;Meng Jie;Miyamoto Takaya;古田久敬;伊藤　悦子;Shintaro Ito
通讯作者：
Shintaro Ito

Testing Lepton Flavor Universality and CKM Unitarity with Rare Pion Decays in the PIONEER experiment

DOI：
发表时间：
2022-03
期刊：
Computer Physics Communications
影响因子：
6.3
作者：
P. C. W. Altmannshofer;H. Binney;E. Blucher;D. Bryman;L. Caminada;S. Chen;V. Cirigliano;S. Corrodi;A. Crivellin;S. Cuen-Rochin;A. Canto;L. Doria;A. Gaponenko;A. García;L. Gibbons;C. Glaser;M. E. Godoy;D. Goldi;S. Gori;T. Gorringe;D. Hertzog;Z. Hodge;M. Hoferichter;S. Ito;T. Iwamoto;P. Kammel;B. Kiburg;K. Labe;J. LaBounty;U. Langenegger;C. Malbrunot;S. Mazza;S. Mihara;R. Mischke;T. Mori;J. Mott;T. Numao;W. Ootani;J. Ott;K. Pachal;C. Polly;D. Povcani'c;X. Qian;D. Ries;R. Roehnelt;B. Schumm;P. Schwendimann;A. Seiden;A. Sher;R. Shrock;A. Soter;T. Sullivan;M. Tarka;V. Tischenko;A. Tricoli;B. Velghe;V. Wong;E. Worcester;M. Worcester;C. Zhang
通讯作者：
P. C. W. Altmannshofer;H. Binney;E. Blucher;D. Bryman;L. Caminada;S. Chen;V. Cirigliano;S. Corrodi;A. Crivellin;S. Cuen-Rochin;A. Canto;L. Doria;A. Gaponenko;A. García;L. Gibbons;C. Glaser;M. E. Godoy;D. Goldi;S. Gori;T. Gorringe;D. Hertzog;Z. Hodge;M. Hoferichter;S. Ito;T. Iwamoto;P. Kammel;B. Kiburg;K. Labe;J. LaBounty;U. Langenegger;C. Malbrunot;S. Mazza;S. Mihara;R. Mischke;T. Mori;J. Mott;T. Numao;W. Ootani;J. Ott;K. Pachal;C. Polly;D. Povcani'c;X. Qian;D. Ries;R. Roehnelt;B. Schumm;P. Schwendimann;A. Seiden;A. Sher;R. Shrock;A. Soter;T. Sullivan;M. Tarka;V. Tischenko;A. Tricoli;B. Velghe;V. Wong;E. Worcester;M. Worcester;C. Zhang

Search for three body pion decays ${\pi}^+{\to}l^+{\nu}X$ in the PIENU experiment

在 PIENU 实验中搜索三个体π介子衰变 ${pi}^ { o}l^ { u}X$