ＬＨＣ実験でのヒッグス粒子探索に基づいた超対称性模型の検証

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標準模型のヒッグス粒子はＣＰ固有値が偶であるが、もしＣＰが非保存で、ＣＰ固有値が奇の状態がほんの少し混ざったような粒子であることが観測されれば、それは超対称性模型などの、標準模型を越えた新しい物理の直接的な証拠となる。このＣＰ非保存をＬＨＣで直接観測する最も有力な手段として考えられているのが、ヒッグス粒子と同時に生成される二つのジェットの方位角度の相関を利用するという方法である。この観測量が、ヒッグス粒子のＣＰに非常に敏感であるということは、第一近似の行列要素を用いた計算から示される。一方で、実験データとの比較からヒッグス粒子のＣＰを読み取るには、高次補正の効果も取り入れたシミュレーションを行い、ジェットの振る舞いを正しく予言する必要がある。しかし、この摂動ＱＣＤの高次補正の効果を取り入れる目的で使用されるパートンシャワーと呼ばれる物は、理論的な不定性が大きく、ＣＰの精密な測定は到底期待できない。そこで我々は、トップクォーク対と同時に生成される二つのジェットの方位角度にも、ヒッグス粒子生成の場合と似たような、相関があるという事実に注目した。生成確率が高いトップクォーク対の場合で、方位角度の相関のシミュレーションと観測の技術をまず確立することで、ヒッグス粒子のCPの精密な測定が初めて可能になると我々は考えている。当初、トップクォーク対生成での方位角度の相関は、第一近似でのみ計算されていた。私は、CKKW-L処方と呼ばれるアルゴリズムを、自分で実装し、トップクォーク対とハドロンジェットが同時に生成される事象のシミュレーションを非常に信頼できる精度で実行した。このプログラムを用いた解析から、トップクォーク対生成での方位角度の相関の予言を目的とするシミュレーションを行う上で、重要となる理論的な事柄を明らかにし、論文として発表した。