高エネルギー陽子反陽子衝突によるヒッグス粒子の探索

通过高能质子-反质子碰撞寻找希格斯玻色子

• 批准号: 14046203
• 负责人: 金 信弘
• 金额: $ 125.5万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14046203/
• 关键词: ヒッグス粒子; 陽子反陽子衝突実験(CDF); 質量起源; 超対称性理論; 大統一理論; 自発的な対称性の破れ; 国際協力実験; トップクォーク; シリコン飛跡検出器; 大統-理論

「陽子反陽子衝突実験によるヒッグス粒子の探索(計画研究AO1)」では,米国フェルミ国立加速器研究所の陽子・反陽子衝突型加速器テバトロンおよびCDF検出器を用い,世界最大の重心系エネルギー2TeVでの陽子・反陽子衝突によって生じる事象の性質を調べることによって,素粒子物理研究を行う。2001年春より本実験が開始され,現在データ収集とそれに並行した物理解析が行われている。この間に12名の大学院生がこの研究で博士号を取得した。ヒッグス粒子の間接探索としては,トップクォーク質量とWボソン質量の精密測定が行われており,これによってヒッグス粒子の質量が間接的に測定できる。2005年度にこれまでの約4倍のデータを解析して,しかもWボソンが2ジェットに崩壊する質量分布を用いて系統誤差を小さくして,トップクォーク質量を測定した。その結果,世界平均値よりも精度の高いトップクォークの質量173.5+2.7/-2.6(統計)±3.0(系統)GeV/c^2が得られた。この結果は2005年春に,米国フェルミ国立加速器研究所と高エネルギー加速器研究機構のインターネット・ニュースでも報道された。この測定結果とこれまでに測られているWボソンの質量を用いて,ヒッグス粒子の質量は91+45/-32GeV/c^2となり,質量上限値として186GeV/c^2が得られた。この上限値は2004年春時点でのヒッグス質量上限値251GeV/c^2を大幅に下げる結果となった。この研究に関する博士論文1編には、『2004年度筑波大学学長表彰』が与えられた。ほぼ同様のトップクォークの質量測定結果は力学的最尤法(Dynamical Likelihood Method)を用いた解析でも得られた。直接ヒッグス粒子探索を行った結果、軽いヒッグス粒子(M_<Higgs>=120GeV/c^2)についてはWH随伴生成のチャンネルでヒッグスがボトムクォーク対に崩壊するモードで探索した結果、生成断面積上限として4.5pbを得ており、重いヒッグス粒子(M_<Higgs>=160GeV/c^2)についてはヒッグス直接生成のチャンネルでヒッグスがWボソン対に崩壊するモードで探索した結果、生成断面積上限として3.2pbを得ており、さらに高統計のデータを得ることが待たれる。以上の物理解析の結果、ヒッグス粒子の質量の範囲を大きく狭めることに成功した。ヒッグス粒子直接探索についても、いくつかのチャンネルについて包括的に解析研究が行われて結果が出ている。今後4年間で現在までに解析したデータの20倍の高統計のデータを得る予定なので,その全データを用いての探索結果が期待できる。

"Exploration of Yango Anti-Yangon Conflict Particles (Project Research AO1)", Yoko and Anti-Yangon Conflict Type Accelerator および at the National Accelerator Research Institute of Japan CDF's largest center of gravity system, the world's largest center-of-gravity system, 2TeV's Yangzi and Anti-Yangzi Conflict is caused by the nature of the phenomenon, the nature of the event is adjusted, and the particle physics research is performed. In the spring of 2001, I started to work on this project, and now I am collecting it in parallel with the physical analysis project. Among the 12 graduate students in the university, I have obtained a doctorate in research. Indirect exploration of ヒッグス particles, としては, トップクォーク quality, とW ボソン quality, precision Measuring the weight of the particles and measuring the quality of the particles indirectly. In 2005, にこれまでのapproximately 4 times the のデータをanalysisして,しかもWボソンが2ジェットThe mass distribution of the mass distribution is determined by the systematic error of the system and the mass distribution of the mass. As a result, the world's average precision is high and the quality is 173.5+2.7/-2.6 (statistics) ±3.0 (system) GeV/c^2. The results were reported in the spring of 2005 by the National Accelerator Research Institute and the National Accelerator Research Institute of the United States.このMeasurement resultsとこれまでにmeasurement of られているWボンのmassをUsing いて,ヒッグス particle のmassは91 +45/-32GeV/c^2となり, the upper mass limit is 186GeV/c^2られた. The upper limit of mass was 251GeV/c^2 in the spring of 2004.このResearch on the 1st edition of the doctoral thesis of Haruki Seki, には, "2004 University of Tsukuba Senior Commendation" and えられた. The dynamic Likelihood Method of the mass measurement results of the same のトップクォークの is analyzed by いた and the result is obtained. Direct Higgs particle exploration results, Higgs particle (M_<Higgs>=120GeV/c^2) Higgs particle (M_<Higgs>=120GeV/c^2) and Higgs particle are generated together with WH noun Exploration results, generated sectional area upper limit, 4.5pb, heavy Higgs particles (M_<Higgs>=160GeV/c^2) are directly generated by Higgs particles.対にcollapse壊するモードでExploration results, generated sectional area upper limitとして3. 2pbを得ており、さらに高statのデータをgetsることが出たれる. The results of the above physical analysis and the size of the particle's mass were successful. The ヒッグス particle directly explores the results of についても and いくつかのチャンネルについて including the にanalytical research が行われてが出ている. The analysis of the current situation in the next 4 years is a 20 times high statistical analysis. The results of the exploration are expected to be the same, and the results are expected to be the same.

项目成果

Search for Long-Lived Doubly-Charged Higgs Bosons in p anti-p Collisions at s**(1/2) = 1.96TeV.

在 s**(1/2) = 1.96TeV 的 p 反 p 碰撞中搜索长寿命双电荷希格斯玻色子。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Physical Review Letters 95
• 作者: D.Acosta;S.Kim et al.
• 通讯作者: S.Kim et al.

Search for Doubly-charged Higgs Bosons Decaying to Dileptons in p anti-p Collisions at s^<**>(1/2)=1.96-TeV.

搜索在 s^<**>(1/2)=1.96-TeV 的 p 反 p 碰撞中双电荷希格斯玻色子衰变成双轻子。

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physical Review Letters 93
• 作者: T.Acosta;S.Kim et al.
• 通讯作者: S.Kim et al.

T.Affolder, S.Kim, et al.: "Search for Gluinos and Scalar Quarks in pp collisions at sqrt(s)=1.8TeV Using the Missing Energy plus Multijets Signature"Physical Review Letters. 88. 041801-1-041801-6 (2002)

T.Affolder、S.Kim 等人：“使用缺失能量和多射流签名在 sqrt(s)=1.8TeV 处的 pp 碰撞中搜索 Gluinos 和标量夸克”物理评论快报。

D.Acosta, S.Kim, et al.: "Limits on Extra Dimensions and New Particle Production in the Exclusive Photon and Missing Energy Signature in pp Collisions at sqrt(s)=1.8TeV"Physical Review Letters. 89. 281801-1-281801-6 (2002)

D.Acosta、S.Kim 等人：“在 sqrt(s)=1.8TeV 时 pp 碰撞中独家光子和缺失能量特征中额外维度和新粒子产生的限制”物理评论快报。

D.Acosta, S.Kim et al.: "Search for Lepton Flavor Violating Decays of a Heavy Neutral Particle in p anti-p Collisions at s^<**>(1/2)=1.8TeV"Physical Review Letters. 91. 171602-1-171602-6 (2003)

D.Acosta、S.Kim 等人：“在 s^<**>(1/2)=1.8TeV 的 p 反 p 碰撞中搜索轻子味违反重中性粒子的衰变”物理评论快报。