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。

在这项研究中，我们研究了使用积分亮度139 fb-1和在2015年至2018年获得的LHC-ATLAS实验中获得的重力13 TEV的过程（H→μμ），其中HigGS颗粒塌陷成两μ颗粒。 模型。为了捕获更多的信号事件，我们引入了专门用于HIGGS粒子生成过程（VH/TTH过程）的类别，该类别在先前的分析中未涵盖，并优化了事件选择和分类的条件。此外，为了提取没有大偏见的信号事件的数量，我们使用了多个模拟样本和数据的边带区域来验证背景事件模型功能和拟合技术的有效性。通过此分析，观察到H→μμ衰减的符号高于2σ的统计显着性，结果与标准模型预期的信号数量的标准模型为1.2±0.6的标准模型一致。该结果首次表明，第二代费米子的质量起源也来自与希格斯田的育川纽带，类似于第三代费米子，这为揭示费米子和费米子的一代的奥秘提供了一个重要因素。此外，假设是标准模型，可以预期H→μμ衰减将在未来的LHC和High-Brightness LHC实验中以5σ或更高的统计显着性发现。

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.

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

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

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