崩壊b->sl+l-モードにおける標準物理を超えた物理の研究

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本研究の目的はBelle実験で集められた大量のB中間子のデータを用いb→s遷移過程を精密に調べることで、素粒子標準理論では説明できない新物理の影響を調べることである。研究は計画通りに終了し、先行研究からの改善が達成できた。今年度は系統誤差の評価を行い、最終結果である崩壊分岐比の結果を算出した。●系統誤差の評価 : 本測定は信号の統計は十分確保できるため、系統誤差が支配的になる。その内最大の系統誤差はX_sの終状態の内訳(ハドロン化モデル)である。MCではハドロン化モデルはイベントジェネレータPythiaでモデル化しており、このMCのモデルと実際のデータのモデルの違いが大きな系統誤差を生む。したがってデータのハドロン化モデルと調査し、その情報からMCのモデルの較正を試みた。その結果12%程度あった誤差が7%に減少した。●崩壊分岐比の算出 : X_sの質量0.1GeV/c^2毎に崩壊分岐比を算出し、その和をとって合計の崩壊分岐比を算出した。その結果、崩壊分岐比B(M_<Xs><2.8GeV/c^2)=(3.51±0.17±0.33)×10^<-4>を得た。これは光子のエネルギーではE_γ>1.9GeVに相当する。本結果を標準理論の予言値と比較するためにE_γ>1.6GeVへ外挿すると、崩壊分岐比はB(E_γ>1.6GeV)=(3.71±0.18±0.35)×10^<-4>を得た。この結果は他の実験・測定と誤差の範囲で一致する値である。Belle実験の以前の結果から精度を2倍以上向上できた。同じ手法を用いた測定の中では最も精度がよく、他の手法の最も良い測定と同程度の精度である。また標準理論の予言値とも1.3σで一致しており、これは新物理モデルへの制限となる。本研究では標準理論にヒッグス2重項を1つ加えたモデル(Two Higgs Doublet Model ; 2HDM)に関しての評価を行った。本測定は2HDMで新しく導入される荷電ヒッグスへ制限を与えることができ、238GeV/c^2の荷電ヒッグスを排除する。