レプトンフレーバーの破れとレプトン数の破れ

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素粒子の標準模型は、ニュートリノに質量を与えることが出来ないが、アイソスピン三重項のヒッグスボソンを導入した"ヒッグス三重項模型"では、新たなヒッグスボソンが真空期待値を持つことによって、ニュートリノに質量を与えることが可能になる。この模型における加速器物理やレプトンフレーバーの破れなどの現象論の議論は、これまでいくつかの論文で行われてきたが、CPの破れの効果を含めたものはなかった。そこで、我々はヒッグス三重項模型の特徴的な粒子である電荷2のヒッグスボソンに注目し、その崩壊過程において、CPの破れの効果がどのように働くかを議論した。CPの破れは、ディラック位相とマヨラナ位相とによってもたらされる。ディラック位相は、原理的にはニュートリノ振動実験で測定可能なものであり、将来実験でその大きさに制限が与えられる可能性もある。しかし、マヨラナ位相に関しては、ニュートリノ振動実験では測定不可能なものであり、他の測定可能性を探ることは、ニュートリノ質量起源に結びつく非常に重要な課題である。我々は、電荷2のヒッグスボソンの崩壊パターンが、マヨラナ位相の大きさに強く依存することを見つけ、それらは稼働を始めた大型ハドロンコライダー(LHC)において測定できる可能性があることを示した。一方、ニュートリノに質量を与える別の方法として、ループ効果を利用することで不自然なチューニングを避けるTeVスケールの模型が考えられる。その一つの可能性として、右巻きニュートリノを導入した拡張ヒッグス模型を構築した。この模型は、右巻きニュートリノと新たなヒッグスボソンが寄与をするレプトンフレーバーを破る現象(ミュー粒子が電子と光子に崩壊する現象)を引き起こす。その大きさは、平成21年から始まるMEG実験で検証可能な大きさであることがわかった。