ヒッグス粒子と第二世代フェルミオンとの結合定数測定による標準模型の検証

通过测量希格斯玻色子和第二代费米子之间的耦合常数来验证标准模型

• 批准号: 18J21699
• 负责人: 川口 智美
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21699/
• 关键词: LHC-ATLAS実験; ヒッグス粒子; 湯川結合; μ粒子; トリガー; 湯川結合定数; μ粒子検出器

本研究では、2015年から2018年までにLHC-ATLAS実験で取得した積分ルミノシティ139 fb-1、重心系エネルギー13 TeVの陽子陽子衝突データを用いて、ヒッグス粒子がμ粒子2つに崩壊する過程（H→μμ）を探索した。この探索は、第二世代フェルミオンであるμ粒子の質量獲得も標準模型が予言するヒッグス機構によるものであるかの検証を可能にするものである。本年度は、より多くの信号事象を捉えるために、今までの解析では扱っていなかったヒッグス粒子生成過程（VH/ttH過程）に特化したカテゴリーを導入し、事象選別やカテゴリー分けの条件を最適化した。また、信号事象数を大きなバイアスなく抽出するために、複数のシミュレーションサンプルやデータのサイドバンド領域を使用して、背景事象のモデル関数やフィット手法の妥当性も確認した。本解析の結果、2σを超える統計的有意度でH→μμ崩壊の兆候を観測し、標準模型で期待される信号数に対する信号数の測定値(信号強度)として1.2±0.6という標準模型と無矛盾の結果を得た。この結果は、第二世代フェルミオンの質量起源も第三世代フェルミオンと同様にヒッグス場との湯川結合から生じていることを初めて示唆する結果であり、フェルミオンの質量起源とフェルミオンの世代の謎を解明する上で重要な要素を提供する。さらに、標準模型を仮定すると、将来のLHCおよび高輝度LHC実験においてH→μμ崩壊を5σ以上の統計的有意度で発見することが期待されることも示した。

This study で は, 2015 か ら 2018 ま で に LHC - ATLAS be 験 で obtain し た integral ル ミ ノ シ テ ィ fb - 139 1, the heavy heart エ ネ ル ギ ー 13 TeV の YangZiYang child conflict デ ー タ を with い て, ヒ ッ グ ス が muon particles 2 つ に collapse 壊 す る process (H - mu mu) を explore し た. こ の exploring は, the second generation フ ェ ル ミ オ ン で あ る mu の quality get も が standard model particles to say す る ヒ ッ グ ス institutions に よ る も の で あ る か の 検 card を may に す る も の で あ る. More than this year は, よ り く の signals things like を catch え る た め に, today ま で の parsing で は Cha っ て い な か っ た ヒ ッ グ ス particle generation process (VH)/ttH process に specialized し た カ テ ゴ リ ー を import し, things like choose don't や カ テ ゴ リ ー points け を の conditions optimization し た. ま た, large number of signals things like を き な バ イ ア ス な く spare す る た め に, plural の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン サ ン プ ル や デ ー タ の サ イ ド バ ン を ド field using し て, background things like の モ デ ル masato number や フ ィ ッ ト gimmick の justice も confirm し た. This analytical の results, 2 sigma を え る statistics intentionally degrees で H - mu mu collapse 壊 の trillion hou を 観 し, the standard model で expect さ れ る signal number に す seaborne る signal number の on determination of numerical (signal strength) と し て 1.2 + / - 0.6 と い う と standard model no contradiction の results を た. こ は の results, the second generation フ ェ ル ミ オ ン の quality origin も third generation フ ェ ル ミ オ ン と with others に ヒ ッ グ ス field と の yukawa combining か ら raw じ て い る こ と を early め て in stopping す る results で あ り, フ ェ ル ミ オ ン の quality origin と フ ェ ル ミ オ ン の generation の mystery を interpret す る を で な important elements provide す る. さ ら に, the standard model を 仮 set す る と, future の LHC お よ び micromixer mixing effect degree of the LHC be 験 に お い て H - mu mu collapse 壊 を intentionally degrees above 5 sigma の statistical で 発 see す る こ と が expect さ れ る こ と も shown し た.

项目成果

LHC-ATLAS実験におけるH→μμ探索に向けたFSR事象に着目した不変質量分解能向上手法のZボソンデータを用いた検証

使用 Z 玻色子数据验证 LHC-ATLAS 实验中 H→μμ 搜索的 FSR 事件不变质量分辨率改进方法

• 发表时间: 2019
• 作者: Jussiaea Valente Bariuan;岡松優子;松岡慎也;坪田あゆみ;斉藤昌之;木村和弘;Jussiaea Valente Bariuan;Jussiaea Valente BARIUAN;ATLAS Collaboration;Tomomi Kawaguchi;川口智美;川口智美
• 通讯作者: 川口智美

A search for the dimuon decay of the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector

• DOI: 10.1016/j.physletb.2020.135980
• 发表时间: 2021-01-10
• 期刊: PHYSICS LETTERS B
• 影响因子: 4.4
• 作者: Aaboud, M.;Aad, G.;Zwalinski, L.
• 通讯作者: Zwalinski, L.

Search for rare decays of the observed Higgs boson and additional Higgs bosons with the ATLAS detector

• DOI: 10.1088/1402-4896/ac0f91
• 发表时间: 2021-07
• 期刊: Physica Scripta
• 影响因子: 2.9
• 作者: T. Kawaguchi

LHC-ATLAS実験Run-2全データを用いたH→μμ探索結果

使用LHC-ATLAS实验Run-2的所有数据的H→μμ搜索结果

• 发表时间: 2020
• 作者: Jussiaea Valente Bariuan;岡松優子;松岡慎也;坪田あゆみ;斉藤昌之;木村和弘;Jussiaea Valente Bariuan;Jussiaea Valente BARIUAN;ATLAS Collaboration;Tomomi Kawaguchi;川口智美
• 通讯作者: 川口智美

LHC-ATLAS実験のH→μμ探索における不変質量再構成手法の改善

LHC-ATLAS实验H→μμ搜索中不变质量重建方法的改进

• 发表时间: 2018
• 作者: Jussiaea Valente Bariuan;岡松優子;松岡慎也;坪田あゆみ;斉藤昌之;木村和弘;Jussiaea Valente Bariuan;Jussiaea Valente BARIUAN;ATLAS Collaboration;Tomomi Kawaguchi;川口智美;川口智美;川口智美
• 通讯作者: 川口智美