トップパートナー粒子の同定に基づくLHCにおける新物理探索

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本研究の目標の一つとして、ヒッグス粒子の性質測定、トップクオークをはじめとしたフレーバー物理、などを通して、背後にある素粒子標準模型を超える物理の性質を明らかにすることがある。特に、2つの二重項を持つヒッグスセクターを拡張した模型を中心として、報告されている、標準模型からのずれの兆候を説明することを足がかりとした研究を行なった。具体的成果として、バリオン数生成シナリオが成功するためには、CPの破れの新たな素が必要であることが知られているが、2つの二重項を持つ模型においては他の実験結果との整合性を考慮すると、観測されているヒッグス粒子が新粒子と混合しない、2つある湯川結合行列も揃っているという2つの意味でのAlighnmentがよい近似で成り立つことが望まれる。このような性質を持つ、double-aligned 2HDMと呼ばれる模型を詳細に検討し、LHC実験において、電弱相互作用による生成プロセスから生じる、レプトンイベントによる制限が非常に強いことを示し、今年度論文が出版された。上記の2HDMに関する研究成果については、KEKで行われた国際研究会において成果発表を行なった。その他、ヒッグスのレプトンフレーバーを破る崩壊h->μτについて、タウの崩壊生成物の角度分布を用いてタウの偏極が同定できることを示し、そのLHC実験における感度を推定した。また、コライダー実験において、シグナルをバックグラウンドから分離する方法の最適化は一般に重要な問題である。オートエンコーダと呼ばれる機械学習を用いたノイズ検出法が一定の成果をあげることが知られていたが、量子計算を用いた拡張した方法である量子オートエンコーダを用いて、同様のシグナル・バックグラウンド分離が行えることを示した。これらの成果はそれぞれ論文として成果をまとめ出版されている。