ＡＴＬＡＳ実験におけるＷＷ弾性散乱の精密検証による別種ヒッグス粒子の質量への制限

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本研究課題ではWW弾性散乱の測定を最終的な研究対象とするが、現時点ではより少ない統計量で可能な弱ボソン対共鳴状態による新粒子探索を進めている。当該年度には弱ボソン対共鳴状態探索の研究を進め、その結果を雑誌論文として公開した。弱ボソン対の終状態としてはいくつか考えられるが、片方のWボソンがレプトン崩壊をし、もう一つのWまたはZボソンがハドロン崩壊をして、終状態にレプトンを一つ含むチャンネルの研究を進めている。質量の大きな新粒子が崩壊した時に放出されるW/Zボソンは高い運動量を持ち、そのハドロン崩壊から放出されるクォークは近接し、独立した2つのジェットとして分けることが不可能なため、サイズの大きな1つのジェットとして再構成する。現在の研究結果では、サイズの大きなジェットに起因する誤差が全体の誤差に対して大きな割合を占めているため、その削減が新粒子の発見感度を改善するために重要である。そこで、サイズの大きなジェットがもつエネルギーをより良く較正することを課題として取り組み、マルチジェット事象を用いた較正方法を開発した。通常のジェットを較正するために開発された手法をサイズの大きなジェットに適用するために、各種イベント選別条件を最適化し、サイズの大きなジェットに特有な問題を解決してきた。この結果は 2017 年夏に行われた国際会議において報告し、ジェットのエネルギーの較正精度に対する誤差を現状の約半分にすることが可能であることを示した。こうして見積もったジェットのエネルギー較正結果を弱ボソン対共鳴状態探索に適用した場合に予想される新粒子発見感度の向上について、現在学位論文にまとめている。質量が 500 GeV の新粒子に対する発見感度を約 10 % 向上出来ると見積もっており、他の系統誤差の削減と組み合わせることで、今後弱ボソン対共鳴探索またWW弾性散乱の研究を進める。