ニュートリノ質量の起源とレプトン数の破れの検証

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スーパーカミオカンデなどのニュートリノ振動実験により、ニュートリノは質量を持つことが判明している。素粒子の標準模型ではこの質量を説明することができず、現在の素粒子物理学の重要な問題となっている。ニュートリノ質量に関し、多角的な研究を行なった。まず、標準模型におけるレプトン数の非保存過程の実験における検証可能性を調べた。また標準模型に新粒子右巻きニュートリノを導入した模型における様々な現象を調べた。右巻きニュートリノのマヨラナ性と、バリオン数を破る相互作用により、中性子-反中性子振動がおきることを考えた。現在の陽子崩壊からの制限を逃れつつこの過程が実験で観測できるためには、右巻きニュートリノの質量が中性子の質量と高い精度で一致する必要があることが判明した。また右巻きニュートリノは、SO(10)大統一理論において自然に存在が要請されるが、この模型での湯川結合定数について研究を行った。この模型では3種類のヒッグス場によって質量項を得ることができるが、この三つが三世代の質量の階層性を説明する場合や、各湯川結合の行列が世代を区別しない場合など、単純な関係性を模索した。最後に研究したのは、レプトン混合行列の非ユニタリ性に由来するレプトンフレーバー数とCP対称性の破れである。シーソー機構等では左巻きと右巻きニュートリノが混合し、レプトン混合行列はユニタリーでなくなる。その結果レプトンフレーバー数やCP対称性が破れ得る。これらを観測するモードとして、Zボソンの荷電レプトン２体崩壊（陽電子とタウ粒子など）が最も有望であると見込み、研究を進めている。