コライダーの物理とCPの破れ

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本研究では、CPの破れと密接な繋がりのあるクォーク・レプトンのフレーバーの物理について主に研究を行った。クォークのフレーバーについては、現在KEKおよびSLACで非対称e^+e^-コライダーの建設が進められていることもあって、ボトムクォークの物理が特に注目されている。一方、近年のLEPでの実験が示唆していることや最近の理論的発展によって、超対称模型が注目を集めている。そこで我々は、ボトムクォークのFCNC過程と呼ばれる特殊な崩壊過程の一つであるb→sll^^-崩壊について、最小超重力模型の予言について詳しく調べた。この模型は最小超対称標準模型を含んでいて、非常に予言能力が高いものである。b→sll^^-過程の超対称模型での理論的計算において困難でかつこれまでは見逃されて来た要素として、QCDの長距離効果がある。我々はこの点を詳しく調べ、長距離効果は非常に重要であり、実験結果をもとに標準模型と最小超重力模型の差異を議論するには長距離効果を慎重に分離しなければならないことを示した。レプトンのフレーバーについては、超対称大統一模型でのレプトンフレーバーの破れについて調べた。トップクォークが非常に重いことがはっきりしたことにより、超対称大統一模型でレプトンフレーバーの破れが大きくなることが指摘されていて、μ→eγ崩壊が実験で観測される可能性が真剣に議論されている。我々は、SU(5)超対称大統一模型でμ→eγも含めた実験からの制限のもとで、高エネルギーコライダー実験において、スカラーレプトンの生成崩壊過程でレプトンフレーバーの破れを観測する可能性について調べた。その結果、√s【similar or equal】300〜500GeV程度のe^+e^-リニアコライダーやミューオンコライダーで10fb程度の断面積が有り得ることがわかった。