ＬＨＣ－ＡＴＬＡＳ実験における超対称性電弱ゲージーノ探索

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LHC ATLAS実験は重心系エネルギー13 TeVにおける陽子陽子衝突実験であり、エネルギーフロンティアにおいて新物理探索を行うことができる。本研究では、高エネルギーの光子を含む終状態における共鳴状態に着目した新物理探索を行った。二つの終状態において新粒子探索を行い、結果をまとめた。どちらも新物理事象の観測にはいたらなかったが、複数の有望な新物理模型に制限を加えることに成功した。①光子ジェット事象探索：　光子ジェット事象とは、複数の光子の進行方向が近接(数mrad程度)している事象を指す。例として、質量O(100) GeVの新たなボソン(X)と、質量O(1) GeVの新たなボソン(a)の導入による過程X-->aa-->4γを考える。このとき、aボソンは大きくブーストされるため、a-->2γ過程による二つの光子は進行方向が近接し、光子ジェット事象となる。新物理模型の多くでこのような過程が存在し、例として超対称性模型やPeccei-Quinn機構がある。カロリメーターにおける電磁シャワー形状の情報に着目し、光子ジェット事象に適した効率的な解析手法を考案した。標準模型を超える有意な事象の超過は観測されなかった。信号事象模型への制限として、生成断面積と崩壊分岐比の積への棄却域を評価し、最も強い制限の例としてXボソン質量が2 TeVの場合に0.2 fbまで棄却した。本研究は、高質量（200 GeV以上）のボソンが光子ジェットに崩壊する過程の、初めての探索結果である。②二光子共鳴探索：　質量が軽い（125 GeV以下）新たな二光子共鳴の探索を行った。多くの新物理模型で示唆されるが、有意な事象の超過は観測されなかった。信号事象模型への制限として、生成断面積・崩壊分岐比・検出器アクセプタンスの積への棄却域を評価し、例としてボソン質量が100 GeVの場合に30 fbまで棄却した。