テバトロンを用いたCDF実験におけるトップクォークの物理の研究

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米国フェルミ国立研究所のテバトロン加速器において行なわれているCDF実験では、2001年に始まった新しい物理ラン(Run II)によって、これまでに約80pb^<-1>を超える量のデータが収集された。これは、前回のラン(Run I:1992年〜1996年)のデータ量109pb^<-1>に匹敵する量である。Run Iでは、トップクォークが世界で初めてその存在が観測され、その質量を測定するなどの成果があがっている。そこで、まずこのトップクォークの存在を現在のRun IIにおいて、再び確認することが今後のRun IIでのトップクォークの物理において最重要課題となる。本研究課題では、このRun IIにおいて収集されたデータを用いた解析を現在行なっており、トップクォークの生成断面積や質量の測定等で成果があがりつつある。これは、この先に続くトップクォークの質量、運動学的特性などの精密測定、更には標準理論の精密検証やそれを超える物理の探索を行なう上で非常に重要なステップである。これらの成果は、今年2月末や3月に行なわれた研究会、更に3月末に行なわれる日本物理学会の特別講演において発表する。更に、テバトロンにおいてこの先、可能なトップクォークの物理についての予測をシミュレーションを用いた研究をおこなった。テバトロンにおいてトップクォーク対が生成されるとき、トップクォークと反トップクォークのスピンの偏極度に強い相関が見られることが素粒子の標準模型から予測されるが、本研究によって、この相関をRUn IIで観測できることが十分に期待できるということがわかった。