TeVスケールにおける暗黒物質と電弱相転移の研究

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LHC実験により、ヒッグス粒子の存在が確牢し、現在までの解析ではその性質は素粒子標準模型で予言されていたものと合致している。しかし、標準模型は電弱対称性の破れの不自然さや、暗黒物質の存在など多くの問題を抱えているため、標準模型で素粒子模型は完成ではなく標準模型を超える理論の存在はやはり期待できる。研究計画に記載したとおり、電弱対称性の破れや暗黒物質の解明を目指し、多角的な研究を行なってきた。電弱対称性を自然に引き起こす理論として超対称性理論がある。ただし、最小の模型では、観測されているヒッグス粒子の質量約125GeVを説明するには非常に大きな量子補正が必要であり、これが理論を不自然にするということはよく知られていた。そこで共同研究者とゲージシングレットがヒッグスセクターに2つ存在している時の模型を研究した。通常の超対称性模型と異なり、超対称性の破れのスケールが大きくなるほど、不自然さが取り除かれるという非常に興味深い性質を発見した。また、ヒッグス粒子の質量からは超対称性粒子スクォークが非常に重いという可能性も考えられる。もちろん、LHCで生成できないため、グルイーノの崩壊を調べることで、スクォークのフレーバー構造を明らかにする研究も行った。また、ヒッグス2重項が標準模型のように1つではなく、2つあった場合の模型の研究も行った。この模型ではCP対称性の破れが一般的に生じ、それは電子や中性子の電気双極子に影響を及ぼす。この電気双極子への影響の見積もりは過去に行われていたが、ゲージ対称性に注意を払われず妥当な計算ではなかった。そこで、共同研究者とこの点を再計算し、ゲージ対称性を保持した計算結果を出した。