ベクターボソン生成過程を用いたヒッグス粒子の研究(発見へのロードマップ)

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ヒッグス粒子を発見し、質量の起源を解明することがLHC計画の第一の目的である。ハドロンコラーダーでの実験で一番大切になることは、バックグランドを如何に評価するかに尽きる。この研究は、行列要素の計算に依る、より高い精度のバックグランド評価をLHCの研究に、世界に先駆けて系統的に導入した。この研究の結果、バックグランドは従来のシャワーモデルで行った評価より30%程度多いことが判明した。また、従来バックグランドと考えられていなかった過程に、検出器の不完全な要素が加わって新たなバックグランドとなることも判明した。これらのバックグランドの制御する研究を行い、これまで同様の発見能力(L=30fb^<-1>の積算ルミノシティーで7-8σ)があることを示した。これらの研究成果は、LHC実験の研究会合や国際会議などで報告した。この成果はヒッグス研究の他の成果と会わせて論文にまとめている。バックグランド評価の不定性の研究と、実験データを用いてこの不定性を如何に制御するかの研究をおこなった。シミュレーションパラメターによる不定性は大きく、特に、QCD特有のスケール依存性と、行列要素とシャワーモデルを連結する方法の不定性会わせて100%程度あることが分かった。これらは実験データをもちいて評価する必要がある。バックグランドで主な過程はドレル・ヤン過程(Z->tautau)であり、これに高い横方向運動量をもったジェットが加わったものである。同じ過程で(Z->ee, mumu)があり、これらの過程は実験では綺麗に観測できる。ジェットの横運動量の低い領域から高い領域へ外挿する方法でこの評価を行う研究を行った。この部分の研究はまだ終了していない。まあ消失横運動量の実験的評価の方法もまだ研究の途中である。