ヒッグスボソンの精密測定と精密理論計算の指紋照合による新物理究明

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代表的な拡張ヒッグスセクターを伴う模型である、Higgs singlet model (HSM), Two Higgs doublet model(THDM), Inert doublet model (IDM)を包括的に取り扱う。これらの模型それぞれについて発見されたヒッグスボソンに関わるあらゆる物理量(ヒッグス崩壊分岐比や生成断面積)を、量子効果を含めて精密計算を行う。一般に、拡張ヒッグス模型において評価されたヒッグス物理量の予言は標準理論の予言からずれる。一方で、これらのヒッグス物理量は国際線形加速器(ILC)や高輝度(HL-)LHC等の将来加速器実験で数％或いはそれ以下の精度で精密に測定される。したがって、各模型のヒッグス物理量の精密理論予言と精密測定を比較することで、模型の検証を行うことができる。さらに、上述の代表的な拡張ヒッグス模型に加え、より複雑なヒッグスセクターを伴う新模型を解析する。この新模型は量子効果によってニュートリノの微小な質量を生成し、暗黒物質候補を含む。先行研究[Phys. Lett. B763 (2016) 352-357]で、もしヒッグスボソンのレプトンへの希崩壊過程が発見されれば、これまでに提案されている多くのニュートリノ質量を説明する模型が排除されることが示されたが、一方で、本研究で扱う新模型についてはそのような場合でも排除されないことが示唆された。故に、本研究ではこの新模型に対してヒッグスボソンの希崩壊過程がHL-LHCやILC等の将来加速器実験の測定精度で発見され得るかどうかについて解析する。さらに、現在のニュートリノ振動や暗黒物質の残存量の実験データを説明できるかどうかを調べる。このニュートリノ質量、暗黒物質を説明可能な新模型の詳細な検証を通して、ヒッグスセクターと標準理論の未解決現象の関係性を明らかにすることを目指す。