Cabibbo-Kobayashi-Maskawa行列要素の決定のための格子QCD研究の現状と展望、及び、関連する実験測定の精度について議論する。
暗黒物質(WIMP)の直接検出実験から、質量や相互作用の大きさには強い制限がかかっている。その現状と今後の展望、また、暗黒物質の速度分布や密度プロファイルなどの検証可能性についても議論する。
The elastic scattering between dark matter (DM) and radiation can potentially explain small-scale observations that the cold dark matter faces as a challenge, as damping density fluctuations via dark acoustic oscillations in the early universe erases small-scale structure. We study a semi-analytical subhalo model for interacting dark matter with radiation, based on the extended Press-Schechter...
本発表ではQCDに類似したSU(N)ゲージ相互作用と、電弱相互作用をするフェルミオン(dark quark)を導入した暗黒物質模型を議論する。このdark sectorにおけるカイラル対称性の自発的破れによって、複数種類の中間子様粒子 (dark pion) が現れる。そのうち、最も軽い-Gパリティ奇のdark pionが暗黒物質の主成分となる。本研究ではdark quarkが非零の質量を持つ場合におけるdark pionの質量スペクトルの解析を行った。暗黒物質とG-パリティ偶のdark pionの質量はdark quarkの質量によって縮退し、G-パリティ偶のdark pionを終状態に持つ対消滅過程が暗黒物質の残存量に寄与する。これにより、O(1-100)- TeVの質量をもつ暗黒物質が記述できることを明らかにした。
重力崩壊型超新星は、大質量星の進化の最終段階で重力崩壊し、中性子星へ転移する過程に付随する爆発現象である。この重力崩壊の際に解放される重力エネルギーの大部分がニュートリノによって持ち運ばれるため、超新星の時間発展は、弱い相互作用を介したニュー トリノと核子や電子から構成される物質との間のエネルギーの輸送が鍵になる。 しかし、従来用いられてきたニュートリノ輸送理論は、パリティの破れという弱い相互作用の基本的な性質が考慮されておらず、系の対称性に基づく低エネルギー有効理論として正しくない。本講演では、パリティの破れを考慮したニュートリノ輸送理論と、その超新星の時間発展やマグネター、パルサーキックへの応 用について議論する。
今年4月に Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) という宇宙の大規模構造の観測チームが暗黒エネルギーの時間発展の証拠と考えられる解析結果を発表しました。暗黒エネルギーの時間変化が確かめられれば、 素粒子論や宇宙論に大きなインパクトをもたらすでしょう。この発表ではまずボトムアップに、DESI の解析で使われたw_0w_aCDM 模型をスカラー場（クインテッセンス）模型に翻訳し、どのようなスカラーポテンシャルが現象論的に求められるかを明らかにします。しかし、このアプローチでは初期宇宙の状態方程式がファントム(w<-1)になってしまうため、後半ではトップダウンの模型の例としてアクシオン模型を考えます。この模型では同時に宇宙論的複屈折のデータを説明し、量子重力の沼地予想とも整合的であることを議論します。
電弱理論と強い力の統一を果たす大統一理論(GUT)は非常に魅力的な枠組みであり、これまでにSU(5)やSO(10)、Flipped SU(5) GUTといった様々なモデルが提唱されてきた。GUTの検証方法として代表的なものに核子崩壊の観測がある。その各種崩壊モードの寿命の多くはSuper-Kamiokandeを始めとした実験により強い制限が与えられており、Hyper-KamiokandeやDUNE、JUNOといった将来 実験での観測が期待されている。一方崩壊率の理論的な予言についても、核子崩壊行列要素の格子計算の発展によりO(10)%の...
標準模型における未解決問題のいくつかは、拡張されたヒッグスセクターを考えることで説明することができる。
特に、拡張ヒッグス模型を考えることで容易に導入されるCPを破る新しい相互作用は、バリオン数非対称性問題を解決する上で重要である。
一方で、ヒッグスセクターにおけるCPを破る相互作用は、カストディアル対称性と呼ばれる大局的対称性を破ることが知られている。
荷電ヒッグス粒子のWボソンとZボソンへの崩壊過程が、カストディアル対称性の破れに伴って量子補正で生じることは知られているが、CPの破れに伴う寄与も現れることが期待できる。
本講演ではCP対称性を破る最も一般的なtwo Higgs doublet modelにおいて、カストディアル対称性の破れ、およびCPの破れの帰結としての崩壊について説明し、コライダー現象論についても議論を行う。
高エネルギーmu+mu+コライダーにおけるヒッグス粒子生成について考える。一般に高エネルギーのレプトンコライダーではW,Zボソン衝突による生成が支配的である。Zボソンの衝突はmu+mu+コライダーでも同様である。Wボソンの衝突は、電荷が同符号の粒子を衝突させるためにより高次の反応になるが、十分大きなエネルギーでは、断面積が異符号の粒子を衝突させる場合に比べてO(1)程度まで回復する。この結果は他のコライダーでも重要である。
We study the CP-even neutral Higgs boson decays h -> c \bar{c}, b \bar{b}, b \bar{s}, \gamma \gamma, g g in the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) with general quark flavor violation (QFV) due to squark generation mixings, identifying the h as the Higgs boson with a mass of 125 GeV. We compute the widths of the h decays to c \bar c, b \bar b, b \bar s (s \bar b) at full one-loop...
We propose a new formulation of manifestly Lorentz-covariant spinor wave-packet basis. The conventional definition of the spinor wave packet is problematic in the sense that it suffers from mixing with other wave packets under Lorentz transformations. Our formulation evades this difficulty of mixing. This wave packet forms a complete set that can expand a free spinor field in a Lorentz...
The decay of the mediator particle into standard model (SM) particles plays a significant role in exploring the dark sector scenario. We consider such a decay, taking the dark photon mediator as an example that mixes with the SM photon. We find that it requires a careful analysis of the decay rate in the presence of an SM vector boson (e.g., Z boson, ρ meson, and true muonium, etc.) nearly...
We discuss the stabilization of multiple moduli by utilizing Siegel modular forms in the framework of $Sp(2g,\mathbb{Z})$ modular invariant theories. We derive the stationary conditions at CP-conserving fixed points for a generic modular- and CP-invariant scalar potential. The stabilization of multiple moduli is explicitly demonstrated in $Sp(4,\mathbb{Z})$ and $Sp(6,\mathbb{Z})$ modular...
In this talk, we discuss minimal spontaneously broken local $U(1)’$ models. The candidates of $U(1)’$ symmetry are $U(1)_{B-L}$, $U(1)_{L_i - L_j}$ and hidden $U(1)$ so that the SM Higgs field is not charged under $U(1)’$. When $U(1)’$ gauge symmetry is spontaneously broken we have both new gauge and scalar bosons. We show these models can provide multi-Z’ signatures at the LHC via scalar...
In a model of an extra U(1) charged scalar dark matter, the degenerated U(1) partner particle may be long lived. Such a long-lived particle may be discovered in future long-lived particle search such as MATHUSLA. We present a viable benchmark point in such models.
QCDアクシオンは、強いCP問題を解決する粒子であり、ダークマターの最有力候補の一つである。もし、 QCDアクシオンとは別のアクシオンが存在する場合、それらはゲージ場との結合を通じて混合することが知られている。この際、アクシオン質量の混合によ り、QCDクロスオーバー付近で元々重い質量固有値と軽い質量固有値が入れ替わる準位交差が生じることがある。この準位交差において、エネルギーの受け渡 しが断熱的に行われる可能性があるが、その詳細は未だ明らかにされていない。私たちは数値計算を通じて準位交差が断熱的に行われる条件を厳密に評価した。 その結果、アクシオン同士の振動によるうねりが重要な役割を果たすことがわかった。また、アクシオンがダークマターとなるパラメータを特定し、将来のアク シオン探索に対する検証可能性を議論する。
標準模型を超える新しい素粒子物理学の有力な候補として、Randall-Sundrum(余剰次元)模 型が挙げられる。この模型では、適当なradionの安定化法を導入することで、様々な物理パラメータの階層性などを説明することができる。また、初期宇 宙で近似的なスケール対称性の破れに準ずる宇宙論的相転移が起きると考えられており、それに伴う豊富な宇宙論的現象が起きる。本発表では、 Randall-Sundrum時空に新しい強結合のゲージ場を導入し、そのゲージ場の閉じ込めのダイナミクスを用いた新しいradionの安定化法の紹 介をする[1]。また、その宇宙論的相転移で起きる現象論である、重力波の生成とその検証可能性[2]やバリオン非対称性や暗黒物質の生成機構[3]につ...
ミューオン異常磁気能率の測定結果が標準模型の予言とのズレを示している、いわゆる「ミューオンg-2ア ノマリー」は、その理論値の評価に関する議論はあるものの、標準模型を超える新物理の兆候を示している可能性がある。このアノマリーを説明するために提案 されている模型の一つがZ_4不変性を持つTwo Higgs doublet modelである。この模型ではヒッグス・セクターとレプトンにZ_4電荷を割り当て、ヒッグス粒子の媒介によってミューオンとタウの遷移を実現する。本講演では、このような特徴的な相互作用を持つ模型を、ミューオン・コライダーでのミューオン対消滅過程やミューオン散乱過程を通して検証する可能性について報告する。
We study the possibility of measuring T-violation in future long baseline neutrino oscillation experiments. By assuming a neutrino factory as a staging scenario of a muon collider at the J-PARC site, we find that the ν_e → ν_μ oscillation probabilities can be measured with a good accuracy at the Hyper-Kamiokande detector. By comparing with the probability of the time-reversal process, ν_μ →...
$U(1)_{L_{\mu}-L_{\tau}}$ゲージ対称性に基づく模型は，ミューオン異常磁気モーメントの測定値と理論予測値の不一致を説明できる．さらに，この対称性を持つ模型はニュートリノ質量やマヨラナ位相といった実験で未定のパラメータに予言を与えることも分かっており，魅力的である．
本研究では，まず，最新の実験結果に基づき，$U(1)_{L_{\mu}-L_{\tau}}$対称性の破れが1つのスカラー場によって引き起こされる最小$U(1)_{L_{\mu}-L_{\tau}}$模型のニュートリノ質量行列構造の解析を再検討した．このとき，対称性を破るスカラー場の電荷に応じて，それぞれの模型が固有のニュートリノ質量行列構造を予言する．この構造からニュートリノ質量と混合パラメータの間に自明でない関係が得られる．我々はこの解析によって，対称性を破るスカラー場として...
ヒッグス粒子が発見されたが、ヒッグス粒子との結合は標準理論の予言から外れる余地がある。拡張ヒッグス 模型は標準理論からのずれを実現可能であり、ヒッグスポテンシャルによって特徴づけられる。ヒッグスポテンシャルの形が1つの古典場によって記述されるニ アリーアラインドヒッグス模型の代表として、古典的スケール不変模型、擬南部・ゴールドストーン模型そしてタドポール誘発模型が挙げられる。ヒッグスポテ ンシャルの形状によって分類する方法は、多数の拡張ヒッグス模型を効率よく精査することができる。本研究では、タドポール誘起模型のワンループレベルの3 点ヒッグス結合を中心に、トップクォークのループ寄与を含む3点ヒッグス結合を計算し、将来加速器実験における実現可能性を検討する。また、最後に、高輝 度LHCとILCがいくつかの拡張ヒッグスモデルを識別できることを示す。現在進行中の研究の結果を発表する。
Aoki-Kanemura-Setoモデル(AKSモデル)は、ニュートリノ質量、ダークマター、バリ オン数非対称性を同時に説明しうる輻射シーソー模型である。2022年には青木、榎本、兼村がAKSモデルを拡張し、3つの現象を同時に説明するベンチマークポイントを発見したが、パラメータが多く、Flavor Changing Neutral Currentはad hocな仮定で抑制するなどの問題点もあった。本講演ではよりシンプルで、FCNCを対称性によって抑制するオリジナルのAKSモデルに新たにCPの破れを導入し、3つの現象を同時に説明できる可能性について議論する。
レプトンフレーバー非保存過程(LFV)は標準模型で禁止されているため、標準模型を超える物理への貴重 な足掛かりとなる。LFVを引き起こす中間状態の新粒子は粒子が重い場合には直接的に探索できないため、新粒子の模型を仮定し反応過程から間接的に探索し なければならない。その中から有力な模型を絞り込むためには多くのLFV反応の検証が必要であり、現在も様々な実験が行われている。
本研究では新しいLFV反応として、現在実験的な生成が試みられているミューオンと反ミューオンの束縛状態から反ミューオンと電子（またはミューオンと陽 電子）に崩壊する反応を提案する。この反応として、スカラー型、ベクトル型、双極子型演算子を仮定し、既存の実験結果と照らし合わせることで、演算子ごと に崩壊率の評価を行い、将来実験における可能性を考察する。
CPの破れに感度のある観測量である電子の電気双極子能率（EDM）は、実験の精度が大幅に向上している ため、TeVスケールの標準模型を超えた物理（BSM）を探索できることが期待されている。本研究では、BSMフェルミオンとスカラーによるCPを破る湯 川相互作用が２ループで生成する電弱ボゾンのCPを破る次元６の演算子（電弱ワインバーグ演算子）をスカラー粒子に依存しない形式で評価した。そして、こ の電弱ワインバーグ演算子が誘起する電子EDMへの寄与を計算した。この寄与はスカラーがBSMスカラーである場合は３ループで表れる新しい寄与である。 一方で、スカラーがヒッグスの場合は、新物理模型が誘起する電子EDMの代表的な２ループの寄与であるBarr-Zee diagramへの１ループの輻射補正と同じループ次数なので、Barr-Zee ...
時空の捩じれ(捩率)を内包するEinstein-Cartan重力理論では、捩率のみで構成される Holst項を考えられる。この時高次のHolst項は捩率をダイナミカルな量にする。近年、このダイナミカルな捩率を用いたインフレーションモデルが提 案された。よって捩率と物質場の相互作用はインフレーション後にそのエネルギーの遷移を与える。本研究ではこの捩率と物質場の相互作用がフェルミオンをい かに生成するかを数値的に評価した。本発表はarxiv: 2406.14982の研究に基づく。
We show that heavy axion domain walls induce domain walls of the QCD axion through a mixing between the heavy axion and the QCD axion, even when the pre-inflationary initial condition is assumed for the QCD axion. The induced domain walls arise because the effective $\theta$ parameter changes across heavy axion domain walls, shifting the potential minimum of the QCD axion. When the heavy axion...
ここでは非可換ゲージ理論における一次相転移時のアクシオンのダイナミックスについて考える。相転移の継 続時間がアクシオン振動の時間スケールに比べて短い場合、アクシオンのダイナミックスはトラップド・ミスアラインメント機構に類似している。一方、そうで ない場合には、アクシオンは最初にバブルの内側から弾き出され、バブルの外にアクシオンの波を生成する。フェルミ加速に類似して、これらのアクシオンはバ ブルウォールと散乱を繰り返してエネルギーを獲得し、十分なエネルギーを得るとアクシオンはバブルの内部に侵入できる。相転移中にアクシオンがバブルの内 部でのみ振動する場合、アクシオンの存在量は、アクシオンの質量が一定か、あるいは温度に対して連続的に依存するモデルと比較して大幅に増加する。このア...
Peccei-Quinn (PQ) mechanism is a prominent solution to the strong CP problem. In this mechanism, spontaneous breaking of an anomalous global symmetry (PQ symmetry) generates a pseudo-Nambu-Goldstone boson called axion, which is also a dark matter candidate. One problem for PQ mechanism is that Planck-suppressed operators which explicitly violate PQ symmetry can easily generate non-zero...
素粒子反応では、ハードな物理プロセスのクオーク・グルーオン、そこから始まるパートンシャワー、さらに ハドロンの形成など、TeVスケールから1GeVスケールまでの異なる物理ブロセスが複合します。このような物理プロセスを解析する深層学習模型として、 言語モデルの中核をなすアテンション機構の一種であるクロスアテンション模型を考案しました。この模型は、効率の良いジェットの分類や、複数の高エネル ギーのヒッグス・ゲージ粒子のふくまれるイベントに対して高い効率をあげるだけでなく、物理情報を引き出す面でも有力であることを示します。arXiv 2404.14677, 2401.00452
レプトンユニバーサリティの破れをはじめとして、レプトンをカギとした素粒子標準模型の「綻び」の探索に 注目が集まっている。2019年より本格稼働を開始したBelle II実験からも「綻び」の徴候を示す興味深い結果が報告され始めている。本講演ではタウレプトンを中心とした最近の実験の進展状況を、特にBelle II実験の結果にフォーカスをあてて、非専門家に向けたレビューを交えて紹介する。
The next generation of colliders offers exciting new opportunities to explore the Standard Model and beyond, pushing energy and precision frontiers to new heights, thus making electroweak processes such as WW-fusion become increasingly important. However, such processes may be mediated by photons whose collinear emissions cause divergences, making computations using event generators difficult....
$A_4$フレーバー対称性を持った模型における暗黒物質について発表する。
フレーバー模型におけるスカラー場(フラボン)のセクターでは超対称性の破れの効果が小さいと仮定する。
本発表では、最も軽いフラボンの超対称パートナー(フラビーノ)を暗黒物質と仮定し、レプトンフレーバーの破れによる制限を考慮した残存量の計算を行った。
また、直接検出、間接検出、コライダー探索などについても簡単に述べる。
本研究では、強化学習を用いてクォーク・レプトンのフレーバー構造を分析する手法に基づき、宇宙論的影響を考慮したパラメータ探索を実施する。具体例としてフ レーバー対称性を持つFroggatt-Nielsen模型に着目し、繰り込みスケールに応じた現実的なパラメータ解の分布が明らかになった。また宇宙観 測から厳しく制限されるドメインウォール問題を念頭に、着目したラグランジアンが導くドメインウォール数の分布を導いた。これらの分析により、広大なパラ メータ空間を背景とした統計的性質を議論する。
Starting from a conformal model for the type-one seesaw, we use functional matching to integrate out a heavy scalar singlet completely at the one-loop level. Before integration, the vacuum expectation value of the heavy scalar singlet generates a mass for the heavy right-handed neutrinos and modifies the Higgs potential. The one-loop level matching results in meaningful modifications to the...
We perform global fits of the Higgs boson couplings to the full Higgs datasets collected at the LHC with the integrated luminosities per experiment of approximately 5/fb at 7 TeV, 20/fb at 8 TeV, and up to 139/fb at 13 TeV. Our combined analysis based on the experimental signal strengths used in this work and the theoretical ones elaborated for our analysis reliably reproduce the results in...
ドメインウォールの崩壊に伴う原始ブラックホール形成の可能性を議論する。特に、数値相対論を用いたシミュレーションの結果を示す。
暗黒物質の存在とニュートリノの質量の起源を同時に説明する模型の一つにscotogenic模型がある。
この模型の枠組みでレプトジェネシスによるバリオン非対称の生成の議論も行われているが、これまではフレーバーの違いを考慮した計算はなされてこなかった。
本研究ではscotogenic模型の枠組みの下、フレーバーによる効果を取り入れた上で生成されるバリオン数の見積もりを行う。
The species bound, a swampland conjecture, suggests that the cutoff of quantum gravity in an effective field theory coupled to a number of light fields is significantly lower than the Planck scale. At first glance, this suggests that higher curvature terms would be suppressed by this lower scale. However, our findings indicate that this may not be the case in the decompactification limit. This...
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We calculate helicity amplitudes for $e^-e^+\to W^-W^+$ analytically in the Feynman-diagram (FD) gauge. We show that, unlike in the unitary gauge, there is no energy growth of the individual Feynman amplitudes for the longitudinally polarized W bosons, and the contributions from the associated Goldstone bosons are manifest even without taking the high-energy limit. We also find that the...
Gravitational waves sourced by binaries have long wavelengths that are in some cases comparable to Schwarzschild radius of low-mass halo or supermassive black holes. Wave effects due to their long wavelengths play an important role in investigating small-scale mass distributions reflecting dark matter natures. Studies of such effects often neglect the polarization of gravitational waves and...
アクシオンは星の進化の様々な段階で観測されている冷却異常を説明する新たな冷却機構を与える事が知られ ている。あらゆる宇宙観測の制限や理論的整合性を満たしかつこのような冷却異常を説明できるアクシオン模型（変形DFSZアクシオン模型）はフレーバーを 破る湯川結合を要求する。この種の湯川結合における特徴的な予言は、125GeVヒッグスボソンのlepton flavor violationg...
Higgsplosion効果を考慮しながら、ヒッグスポータル暗黒物質の残存量を再考する。フェルミオ ン暗黒物質の導入と共に標準模型を最小限に拡張し、超多体の暗黒物質対消滅チャンネルを取り入れながらボルツマン方程式を定式化する。導出の過程で、 Higgsplosion効果とHiggspersion効果のバランスからある種の窓関数が導かれ、スカラー自己結合定数の関数として一意に終状態多体度合が定まることを示す。暗黒物質2体から2体標準模型粒子というオーソドックスなヒッグスポータル暗黒物質に比べ、どれだけ反応率が増大するか、そし て、残存量を観測と無矛盾に説明するパラメーター空間がどう移り変わるか説明する。
本研究ではGeV温度領域において質量が1MeV程度のマヨロンの温度がどのように時間発展するかを調べ た。マヨロンとはレプトン数を電荷とするU(1)_L_対称性が自発的に破れることにより生成される南部ゴールドストンボソンである。このマヨロンとニュートリノとの結合が非常に小さい場合、GeV温度領域では相互作用はほとんど起きないと考えられている。そのため，マヨロンは逆崩壊により freeze-in的に生成されると考えられている。しかしながら，散乱過程を通じてニュートリノと活発に相互作用する可能性があるため，この前提が妥当であるかを議論する。
本研究は、フレーバー固有状態をレプトン数によって定義し、マヨラナニュートリノのカイラル振動確率を場 の量子論に基づいて定式化する。ニュートリノのフレーバー固有状態はマヨラナ質量項の下でのハミルトニアンではレプトン数は保存しないため、レプトン数の 固有状態は各時刻で刻々と時間変化する。このため、遷移振幅はニュートリノが生成される時刻におけるフレーバー固有状態とニュートリノが観測される時刻に おけるフレーバー固有状態の内積で記述される。本研究では、Bogoliubov変換を導入することによって異なる時刻におけるフレーバー固有状態の時間 発展を表すことに成功した。この手法により、ニュートリノ振動が引き起こすレプトン数の時間変化を遷移確率によって理解することが可能になった。本発表では、新たに定式化したニュートリノ振動確率や、それに伴う新たな物理描像を説明する。
電荷を持ち静的な5次元Kaluza-Kleinブラックホール時空における、一様な非磁化低温プラズマ 媒質中の光子の運動を調べた。この場合、光子は4次元球対称時空における質量を持つ試験粒子として振舞う。そこで、弱い重力の極限において、天体の周りを 運動する光子の時間の遅れや、コンパクト天体による重力レンズ像の到達時間の違いを、プラズマ等の効果を含めて議論した。それらの時間遅延における一般相 対論に対する補正は、余剰次元の大きさ、天体の電荷、プラズマと光子の振動数の比に関係することがわかった。
暗黒物質は天文学的観測により存在が示唆されており、その正体の解明は素粒子物理学の重要な課題となって いる。暗黒物質の残存量は初期宇宙の相転移による影響を受けると考えられている。一般的には暗黒物質の質量を定数と仮定しBoltzmann方程式を評価 するが、本研究では温度依存性を考慮した暗黒物質の質量を用い、相転移が暗黒物質残存量に与える影響を考察する。
テンソルネットワークは量子多体系の波動関数の表現法として、あるいは、場の理論の経路積分を直接評価する時にも使用される数値計算ツールの一つである。本講演では、特に後者の場合について詳しく解説する。講演の前半では、入門編としてテンソルネットワーク 法の基本的な事柄を説明する。後半では素粒子論分野におけるテンソルネットワーク法の最近の進展を概観し、いくつかの応用的なトピックを紹介する。具体例 として、テンソルネットワークを使ったエンタングルメントエントロピーの計算やスペクトロスコピー、そして、粗視化アルゴリズムの最近の発展などを解説す る予定である。
QCDの計算はこれまでモンテカルロ法により行われてきたが、モンテカルロ法には符号問題により計算が困難な系があることが知られている。そのような系に対し、テンソルネットワーク法は有力な手法である。特に、テンソル繰り込み群(TRG)は高次元にも適用 可能な手法として注目されている。
Schwinger模型(2次元QED)は4次元QCDのトイ模型として知られ、カイラル対称性やθ項など、互いに似た性質を持つ。本研究では、N_f=2 Schwinger模型に対し、自由エネルギーのθ依存性を数値的に調べた。TRGを用いた数値計算を行い、θの2π周期性が明白な結果を得た。また、フェルミオンの質量が大きい極限と小さい極限で、それぞれ解析解との整合性を確認した。
磁 束のかかった2次元オービフォールドを余剰次元とする6次元理論を考える。オービフォールドには特異点が存在し、ゼロモード関数は特異点まわりの巻き付き により分類されることがわかっている。本講演では左手型・右手型フェルミオンを導入し、湯川結合と整合する特異点まわりの巻き付きパターンを図で説明す る。本発表は丸信人氏との共同研究arXiv:2311.10324に基づく。
A previous study suggested that by considering the Casimir energy of massless particles and neutrinos in the 4D Standard Model, a stable vacuum solution with one spatial dimension compactly rounded can appear. This compact spacetime is reproduced in the vicinity of the blackstring horizon in 4D spacetime, and we show that such a blackstring solution can actually be constructed by using...
We provide an improved definition of new conserved quantities derived from the energy-momentum tensor in curved spacetime by introducing an additional scalar function. We find that the conserved current and the associated conserved charge become geometric under a certain initial condition of the scalar function, and show that such a conserved geometric current generally exists in curved...
I will discuss various constraints on lepton-flavor violating interactions based on a model-independent framework.
本講演では、軽くて標準模型レプトンと非常に弱い相互作用をするボゾンを介した荷電レプトンフレーバーの 破れた相互作用（CLFV相互作用）の、将来のレプトンビームダンプ実験による検出可能性について議論する。CLFV相互作用に対する将来の電子やミュー オンビームを用いたビームダンプ実験での感度を計算し、模型のパラメータ空間の広い領域を探索できることを示す。特に将来レプトンビームダンプ実験は、$\mu \to e \gamma$のようなミューオンのCLFV崩壊の探索実験では探れないような非常に小さな結合領域に対して感度を持ち、ビームダンプで生成された標準模型を超えた軽いボゾンのCLFV崩壊（$\phi \to e \mu$）を検出できる可能性があることを明らかにした。
The Froggatt-Nielsen (FN) mechanism is a compelling explanation for the hierarchical structures observed in the Yukawa couplings of fermions. In this mechanism, the above structures are realized by imposing different U(1) charges for each generation of fermions under a new U(1) flavor symmetry. So far, several FN charge assignments have been proposed in the literature where the charge...
近年の重力波観測の結果を受け、ワインボトル型ポテンシャルによる対称性の破れで形成される宇宙ひも(ANO string)のみならず、それ以外の種類の宇宙ひもの特性についても研究の必要性が増している。我々はその1例として、コンパクト化された余剰次元をもつゲージ理論において、細谷機構により対 称性が破れた場合に形成される宇宙ひもとその相互作用について調べた。我々は、スカラーポテンシャルがワインボトル型から変化することにより、宇宙ひもが 特定の距離だけ離れた状態が最安定になるという、ANO stringには無い特性を示すことを明らかにした。一方で、この性質は余剰次元ゲージ理論から予言されるパラメータ領域では顕著にならないことも明らか...
Metastable cosmic strings are gathering attention as potential progenitors of stochastic gravitational wave background. They result from a two-step symmetry breaking $G\to H\to 1$ with $\pi_1(H)\ne 0$ and $\pi_1(G)=0$, and decay via internal monopole-antimonopole pair creation. Conventionally, the breaking rate has been estimated by an infinitely thin string approximation, which requires a...
QCD θ項の輻射補正は、主に藤川の方法などを用いて、輻射補正込みのクォーク質量の複素位相で評価されている。我々は、CP対称性を破る湯川結合を持つ模型を用いて、Feynman図の直接計算によってQCD θ項への輻射補正を2-loopレベルで評価した。本発表では、このFeynman図を用いる方法が低エネルギースケールでは有効場の理論の方法と整合し、クォーク質量の位相以外の寄与も含むことを示す。また、θを評価する上で、従来の藤川の方法では不十分な場合があることも示す。本発表はJHEP 02 (2024) 195に基づく。
コンパクト空間をもつ高次元ゲージ理論では境界条件に無数の選択肢が存在し、境界条件の選択により実現される物理が異なる。これは高次元理論の豊かさを表す一方で境界条件に恣意性があることを意味する。境界条件の任意性問題は説得力のある統一理論を構成する 上で重大な障害になっている。
いくつかの境界条件はゲージ変換で結びつき、物理的に等価な同値類を構成する。我々は$S^1/Z_2$及び$T^2/Z_m$ $(m=2,3,4,6)$オービフォールド上のSU(N)及びU(N)ゲージ理論において「トレース保存則」という強力な必要条件を用いることで同値類の分類を完成させ、同値類の個数の正確な導出に初めて成功した。本発表では同値類の新たな分類手法とその結果について報告する。
QCDをはじめとする漸近自由な理論では、高エネルギー展開が系統的に計算可能なのに対して、低エネル ギーで起こる多彩な現象の理論的解析は強結合のために困難となる。特に高エネルギー領域と低エネルギー領域が解析的に分断されている点が大きな障壁の一つになっている。このトークでは逆ラプラス変換を施すことで、２つの領域を解析的に繋げ、物理量の低エネルギー極限を高エネルギー展開に基づいて計算する手法を提示する。特に可解模型である２次元のO(N)非線形シグマモデルでこの手法を適用し、相関関数の低エネルギー極限が高エネルギー展開から引き出せることを示す。
