Name: 素粒子物理学の進展2025 (PPP2025)
Start: 2025-09-01T01:00:00+09:00
End: 2025-09-05T13:00:00+09:00
Location: 京都大学基礎物理学研究所

素粒子物理学の進展2025 (PPP2025)

from Monday, September 1, 2025 (1:00 AM) to Friday, September 5, 2025 (1:00 PM)

Monday, September 1, 2025
12:50 PM はじめに - Kei Yagyu (Osaka University)
はじめに
- Kei Yagyu (Osaka University)
12:50 PM - 1:00 PM
Room: パナソニックホール
1:00 PM コライダー物理の過去・現在・未来 - Kentarou Mawatari (Iwate U.)
コライダー物理の過去・現在・未来
- Kentarou Mawatari (Iwate U.)
1:00 PM - 2:00 PM
Room: パナソニックホール学位取得後、コライダー物理に足を踏み入れ、これまで一貫してLHCやILC等のコライダー物理に関する研究をしてきました。講演を通して、自分自身の研究を重ねながら過去を振り返り、現在の位置を確認し、そしてコライダー物理の未来について皆さんと考える機会になればと思います。
2:00 PM 中性子を用いた素粒子物理学実験 - Kenji Mishima (RCNP, Osaka university)
中性子を用いた素粒子物理学実験
- Kenji Mishima (RCNP, Osaka university)
2:00 PM - 3:00 PM
Room: パナソニックホール The neutron is a unique particle, which is a smallest nucleus, has no charge, and sensitive to four interactions: strong, electromagnetic, weak, and gravity. Thanks to the features, neutrons have been used in a variety of fundamental physics research. In this talk, fundamental physics experiments using neutrons are reviewed. The neutron lifetime is an important parameter for elemental particles and astrophysics. So far, the neutron lifetime measured by counting decay of thermal neutron and storing ultra-cold neutrons (UCNs) gives different results. It is so-called “neutron lifetime puzzle”, and not yet unsolved. We are promoting a new neutron lifetime experiment using pulsed neutrons at J-PARC. Neutron interferometry using Si single crystals has been a great success in the field of fundamental physics. Recently, a neutron interferometer with multilayer mirrors has been successfully demonstrated with the pulsed neutron at J-PARC. It can be applied for measurements of scattering lengths of nuclei, and going to try to be further sensitivity for new physics. Quantum mechanics and general relativity are two important frameworks that were successfully describe the dynamics, but the two have not yet been integrated. Low-energy neutrons are good probes to search for quantum and gravitational properties simultaneously, and experiments are underway to observe the gravitational quantum states of neutrons. These experiment can search the short range gravity, which is predicted to solve the the hierarchy problem. We are promoting a new experiment using small neutron nuclear scattering by vanadium nanoparticle targets. The search for time-reversal symmetry breaking has been vigorously pursued to explain the matter-dominated universe. The neutron EDM search is one of the most strongly constrained of these experiments, and a new time-reversal symmetry breaking search experiment based on the amplification of parity breaking is being planned and developed at J-PARC.
3:00 PM Break
Break
3:00 PM - 3:30 PM
Room: パナソニックホール
3:30 PM 生成AIによる$S_{4}^\prime$モジュラーフレーバー模型の解析 - Satsuki Nishimura (Kyushu University)
生成AIによる$S_{4}^\prime$モジュラーフレーバー模型の解析
- Satsuki Nishimura (Kyushu University)
3:30 PM - 4:00 PM
Room: パナソニックホールフレーバー模型に対する従来の分析では理論に含まれるパラメータを現実的な時間で最適化するため、探索領域をある程度制限する手続きが一般的である。本研究では生成AIの一種である拡散モデルを用いて、模型の詳細によらず適用可能な解析手法を提案する。特に具体例として$S_{4}^\prime$モジュラーフレーバー模型を取り上げ、クォーク質量・CKM行列・Jarlskog不変量を再現するニューラルネットワークを構築する。訓練されたネットワークを用いて新しいパラメータを生成することにより、解析的評価が困難な領域における様々なパラメータ解を発見した。更に同模型において自発的なCP対称性の破れを見出すなど、パラメータ解の候補を機械が生成するという逆問題的アプローチを活かすことで、フレーバー模型の予言が俯瞰的に検討されうることを議論する。本発表の参考文献はarXiv:2503.21432 [hep-ph]およびarXiv:2504.00944 [hep-ph]である。
4:00 PM Pseudo NG bosons from finite modular symmetry - Junichiro Kawamura (Waseda University)
Pseudo NG bosons from finite modular symmetry
- Junichiro Kawamura (Waseda University)
4:00 PM - 4:30 PM
Room: パナソニックホール Pseudo Nambu-Goldstone (pNG) bosons can play important roles in particle physics, such as being a light dark matter (DM), the QCD axion to solve the strong CP problem, and so on. I point out that such a pNG boson is naturally realized by the finite modular symmetry, which may originate from the geometry of extra dimensions in the superstring models. An accidental global U(1) symmetry arises due to the residual $Z_N$ symmetry, when the modulus is stabilized near a fixed point of the finite modular symmetry. To illustrate, I will show the realization of the KSVZ axion model to solve the strong CP problem, where the modulus is stabilized by the radiative potential generated by the vector-like quarks, based on arXiv:2402.02071 (JHEP) and 2405.03996 (JHEP). Since the finite modular symmetries were originally used to explain the flavor structure, this observation suggests that there are non-trivial connections between the pNG mode, which may be the DM, and flavor physics. If time permits, I will discuss the existence of such pNG mode in other stabilization mechanisms and possible applications to particle physics based on 2409.19261 and 2412.18435.
4:30 PM Saving protons (and SUSY) with flavor symmetry - Akifumi Chitose (ICRR, the University of Tokyo)
Saving protons (and SUSY) with flavor symmetry
- Akifumi Chitose (ICRR, the University of Tokyo)
4:30 PM - 5:00 PM
Room: パナソニックホール PeV-scale supersymmetry is an attractive framework that can address the origin of dark matter, scale hierarchy and coupling unification. However, the sparticles mediate baryon number violation caused by higher-dimensional operators, rendering the proton lifetime below the Super-Kamiokande limit. We point out that flavor symmetry, originally introduced to explain the flavor structure of the Standard Model, can suppress proton decay, saving the PeV-scale SUSY scenario. Conversely, the form of flavor symmetry may be probed through the proton lifetime and branching ratios.
5:00 PM Break
Break
5:00 PM - 5:15 PM
Room: パナソニックホール
5:15 PM An Analytic Prescription for $t$-channel Singularities - Ryusei Sato (Yokohama National University)
An Analytic Prescription for $t$-channel Singularities
- Ryusei Sato (Yokohama National University)
5:15 PM - 5:45 PM
Room: パナソニックホール The $t$-channel singularity is a divergence in the scattering amplitude which occurs when a stable particle propagating in t-channel scattering process becomes an on-shell state. Such situations appear either in the system of collider experiments or in the context of the cosmological particle production. No scheme which is generally applicable is known. In this work, we propose a new formulation to identify and remove the source of the divergence. The scheme is fully analytical and various applications can be expected. This work provides a valuable tool in this research field.ch field. This talk is based on arXiv:2505.10890.
5:45 PM カイラルゲージ理論に基づくアクシオン模型とその現象論 - Shonosuke Takeshita (Hiroshima University)
カイラルゲージ理論に基づくアクシオン模型とその現象論
- Shonosuke Takeshita (Hiroshima University)
5:45 PM - 6:15 PM
Room: パナソニックホール超対称カイラルゲージ理論に基づくアクシオン模型について議論する。この模型では、カイラルゲージ理論の非摂動効果によってPeccei-Quinn対称性が破られることでアクシオンが現れる。加えて超対称性の性質により、カイラルゲージ理論の非摂動ダイナミクスを解析的に解くことが出来る。またこの模型をSU(5)大統一模型に適合させて、その現象論について議論する。
Tuesday, September 2, 2025
9:00 AM Scale invariance vs Conformal invariance for particle theorists - YU NAKAYAMA (Yukawa Institute of Theoretical Physics)
Scale invariance vs Conformal invariance for particle theorists
- YU NAKAYAMA (Yukawa Institute of Theoretical Physics)
9:00 AM - 10:00 AM
Room: パナソニックホール共形不変性とスケール不変性は異なるということを素粒子論で棄却された（棄却されていない）アイディアを元に議論する。
10:00 AM 曲がった時空における保存則 - Sinya Aoki (Fundamental Quantum Science Program, RIKEN)
曲がった時空における保存則
- Sinya Aoki (Fundamental Quantum Science Program, RIKEN)
10:00 AM - 10:30 AM
Room: パナソニックホールこの講演では、一般相対論を含む曲がった時空では、通常の意味での物質のエネルギーは一般には保存しないことを膨張宇宙などの実例を挙げて示す。重力場のエネルギーを考えることで保存則を満たすエネルギーを定義する試みはネーターの第２定理によりうまくいかないことを議論する。曲がった時空にはエネルギーに変わる保存量が常に存在することを示し、その物理的意味に関して検討する。
10:30 AM Break
Break
10:30 AM - 11:00 AM
Room: パナソニックホール
11:00 AM SQCDからQCDの近似を探る - Dan Kondo
SQCDからQCDの近似を探る
- Dan Kondo
11:00 AM - 11:30 AM
Room: パナソニックホール量子色力学(QCD)は低エネルギー(赤外)領域において結合定数が強くなり、摂動論が破綻するため、理論的な理解が困難である。一方、超対称を持つQCD(SQCD)は、より理論的な制御が可能であり、そのダイナミクスは比較的よく理解されている。しかし現実のQCDに期待される振る舞いからは程遠い。現実のQCDにより近づけるためのアプローチとして、SQCDにアノマリー媒介機構(AMSB)を導入して超対称性を破る手法が提案されており、定性的にQCDの真空構造と一致することが示唆されてきた。しかしAMSBの変形パラメーターを小さい値から大きくしていく過程で、理論が連続的につながり得るのか、それとも相転移によって分断されているのかは、非自明な問題である。我々は、この問題に対して、SQCD+AMSBの真空からカイラルラグランジアンとWessZumino項を導出し、squark, quark, gluino, gluonに対応する４種類の凝縮を計算した。その結果、パラメーターが小さい領域から大きい領域に連続でつながり得ることがわかった。またスカラーおよび擬スカラーの質量計算を行い、有限クォーク質量を含めた解析においても、現実のデータと定性的に整合する結果が得られた。以上により、SQCDからQCDの近似として、AMSBを用いた変形が有効であることを支持するような証拠を与えることができた。
11:30 AM Selection rules of topological solitons from non-invertible symmetries in axion electrodynamics - Ryo Yokokura
Selection rules of topological solitons from non-invertible symmetries in axion electrodynamics
- Ryo Yokokura
11:30 AM - 12:00 PM
Room: パナソニックホール本講演ではアクシオン電磁気学における非可逆対称性とトポロジカル・ソリトンの選択則について議論する。まず、アクシオンもしくは光子が質量を持つ系の低エネルギー極限に存在しうるソリトンであるアクシオン・ドメインウォールもしくは磁束渦がそれぞれ0次もしくは1次非可逆対称性の生成子とみなせることを示す。これらの生成子による磁気単極子やアクシオン渦への非可逆対称性変換から、磁気単極子などがある元でのトポロジカル・ソリトンの可能な配位に対する選択則を議論する。特にアクシオン渦と磁束渦がリンクした配位に選択則が存在することを示す。また、既知のアクシオン・ドメインウォール問題に対する磁気単極子による解法が、非可逆対称性に基づいて理解できることを確認する。
12:00 PM 電弱クロスオーバー中の宇宙磁場 - Fumio Uchida (IPMU)
電弱クロスオーバー中の宇宙磁場
- Fumio Uchida (IPMU)
12:00 PM - 12:30 PM
Room: パナソニックホール現在の宇宙には磁場が遍在する。一方でその有力な起源として、また他方では標準模型を超えた一部の物理模型の帰結として、初期宇宙を一様等方に満たす磁場の存在が議論されてきた。とくに初期磁場が高温で生成したことを仮定すると、電弱対称性の破れに伴って、高温極限では $\mathrm{U}(1)_Y$ の磁場が低温極限では $\mathrm{U}(1)_\mathrm{em}$ の磁場に移り変わることになる。ところが、その遷移過程はよく理解されてこなかった。本研究では、電弱対称性の破れを理論の対称性にもとづいて議論したうえで、とくに磁場の遷移過程をゲージ不変に特徴づける。この帰結として、初期磁場によるバリオン数生成という機構が定量的および定性的に不定性を持つことを指摘する。この機構により課されるものと考えられてきた初期磁場への宇宙論的制限は、大幅に不確かなものになった。
12:30 PM Lunch break
Lunch break
12:30 PM - 2:00 PM
Room: パナソニックホール
2:00 PM Semiclassical approaches to confinement: monopole and center vortex - Yui Hayashi (YITP, Kyoto University)
Semiclassical approaches to confinement: monopole and center vortex
- Yui Hayashi (YITP, Kyoto University)
2:00 PM - 3:00 PM
Room: パナソニックホールクォーク閉じ込めのダイナミクスの理解は長年の問題である．解析的に出来ることとして，閉じ込めを示す簡単な似た模型を調べてみる，という試みがよくなされる．この講演では，この一つの方向性として，「コンパクト化により，4次元$SU(N)$ Yang-Mills理論を閉じ込めを保ちつつ弱結合理論に変形し，半古典的に閉じ込め真空を記述する方法」について解説する．具体的には，$\mathbb{R}^3\times S^1$におけるmonopole dilute gasによる閉じ込めと，$\mathbb{R}^2 \times T^2$におけるcenter-vortex dilute gasによる閉じ込めについて見ていく．それらのレビューののち，2つの方法をつなぐ最近の仕事も紹介する．
3:00 PM 多段階的ゲージ対称性の破れに伴うモノポールの解析 - Fukutaro Miya (The University of Osaka Particle Physics Theory Group)
多段階的ゲージ対称性の破れに伴うモノポールの解析
- Fukutaro Miya (The University of Osaka Particle Physics Theory Group)
3:00 PM - 3:30 PM
Room: パナソニックホール 't Hooft Polyakov モノポールは標準模型には存在しない。しかしChoとMaisonは、標準模型の電弱セクターに球対称な磁気モノポール解が存在することを発見した。この Cho-Maison モノポールは空間原点でエネルギーが発散してしまうなど理論的に分かっていないことが多い。そこで高エネルギーの理論において構成される't Hooft Polyakov モノポールが、低エネルギー有効理論における Cho-Maison モノポールとして理解されるシナリオを解析した。
3:30 PM Break
Break
3:30 PM - 3:45 PM
Room: パナソニックホール
3:45 PM
3:45 PM - 5:45 PM
Room: パナソニックホール
Contributions

3:45 PM Two Higgs doublet model with a complex singlet scalarにおける多重臨界点原理の適用可能性について - Chiaki Nose (Ochanomizu University)

3:45 PM フラックスコンパクト化された理論における擬南部ゴールドストーン暗黒物質 - Kento Akamatsu (Osaka Metropolitan University)

3:45 PM Analysis of inflationary models in higher-dimensional uniform inflation - Takuya Hirose (Kyushu Sangyo University)

3:45 PM 素粒子模型に基づく宇宙ひもからの粒子放出率評価 - Yukihiro Kanda (ICRR, University of Tokyo)

3:45 PM Inflation and Axion from Modular Flavor Symmetry - Komei Goto (Keio University)

3:45 PM ミニマルなNelson-Barr模型の再検討 - Kai Murai (Tohoku University)

3:45 PM squashed Kaluza-Kleinブラックホール時空における荷電粒子の近点移動 - Ken Matsuno

3:45 PM K_L_崩壊の測定によるMeV質量のアクシオン模型への制限 - Takaya Iwai (University of Osaka)

3:45 PM 自然な大統一理論における超対称性粒子の質量 - Taiju Tanii (Nagoya Univ.)

3:45 PM SU(5) GUT with Multi Vector Multiplets - Kou Hirooka (ICRR, the University of Tokyo)

3:45 PM Behavior of Magnetic Fluxes in Metastable Cosmic Strings with Mixed Multi-Gauge Groups - Yaxuan Wen (ICRR)

3:45 PM Lepton number density distribution of Majorana neutrinos and the pair productions of (anti-) neutrino pairs at low energies - Takuya Morozumi (Hiroshima University)

3:45 PM Dynamical determination of quark flavor structure from Casimir energy in an extra dimension - Yukihiro Fujimoto (National Institute of Technology, Okinawa college)

3:45 PM Model uncertainty of axion search using ultra-high energy gamma-ray observation - Haruki Takahashi (SOKENDAI/KEK)

3:45 PM ヒッグス３重項模型におけるヒッグス崩壊過程の輻射補正計算 - Mariko Kikuchi (Saga University)
Wednesday, September 3, 2025
9:00 AM 核子形状因子の巨大体積下における物理点格子QCD計算 - Ryutaro Tsuji (KEK)
核子形状因子の巨大体積下における物理点格子QCD計算
- Ryutaro Tsuji (KEK)
9:00 AM - 10:00 AM
Room: パナソニックホール核子の構造を調べる上で、核子形状因子は非常に良いプローブである。核子形状因子は、長きにわたり、実験と理論の両面から研究されてきたにも関わらず、陽子半径パズルや核子質量・スピンの起源、核子ニュートリノ反応など、核子構造の多くは未だ解明されていない。本講演では特に核子の軸性構造に着目して、その概観と我々の最近の格子QCD計算の結果を報告する。具体的には、３つの核子形状因子（軸性、誘導擬スカラー、擬スカラー）に着目し、格子QCDを活用した計算方法および我々の計算結果についてまとめる。さらに計算で得られた格子QCDデータを基に、PCAC関係式とそれに付随する低エネルギー関係式（一般化されたゴールドバーガー・トライマン関係式やパイオン極模型など）について議論する。
10:00 AM Inflationary QCD phase diagram - Kohei Fujikura (YITP)
Inflationary QCD phase diagram
- Kohei Fujikura (YITP)
10:00 AM - 10:30 AM
Room: パナソニックホール We investigate the QCD phase diagram with a flavor universal axial chemical potential induced by a rolling inflaton coupled to fermions in the de Sitter spacetime. We clarify the (first-order) critical line and its critical point as a function of Hubble parameter and axial chemical potential, by employing an effective description of chiral symmetry breaking within the framework of the Nambu–Jona-Lasinio model. A first-order chiral phase transition takes place during or at the end of the inflation when the axial chemical potential is large enough and crosses the critical line. Some phenomenological implications are also discussed.
10:30 AM Break
Break
10:30 AM - 11:00 AM
Room: パナソニックホール
11:00 AM On-shell approach to black hole mergers - Katsuki Aoki (YITP, Kyoto University)
On-shell approach to black hole mergers
- Katsuki Aoki (YITP, Kyoto University)
11:00 AM - 11:30 AM
Room: パナソニックホール近年、コライダー物理などの素粒子論研究で培われた散乱振幅の手法を古典重力の問題、特に重力的２体運動と重力波放射の問題へ応用することが盛り上がっている。このプログラムは最先端の重力波精密予言やブラックホールへの新たな洞察など既に大きな成功を導いている。本講演ではこのプログラムを更に推し進め、ブラックホールの合体を散乱振幅によって記述・計算する新たなアプローチを提案する。基本となるアイデアはブラックホールを粒子と捉え、その合体を粒子の融合過程と見ることである。現代の散乱振幅手法と組み合わせ、古典手法ではスピンの2次までしか知られていなかった、合体後ブラックホールのスピンの全次数を含む重力メモリ波形を計算する。また、初期ブラックホールの質量比が大きい極限において、本手法が古典手法と等価な重力波波形を与えることを具体的にみる。
11:30 AM Primordial black holes from inverted bubble collapse - Kodai Sakurai (Tohoku University)
Primordial black holes from inverted bubble collapse
- Kodai Sakurai (Tohoku University)
11:30 AM - 12:00 PM
Room: パナソニックホール原始ブラックホール（Primordial Black Hole, PBH）は、近年注目されている暗黒物質候補の一つである。PBHは初期宇宙において、大きな密度揺らぎが生じることで生成される。これまで提案されてきた多くのPBH生成のシナリオでは、生成された過密領域が球対称であることが仮定されているが、実際には球対称性からのずれがPBH形成に与える影響は未解明な点が多い。本講演では、従来とは異なる新しいPBH生成機構について議論する。この機構の大きな特徴は、形成される過密領域が球対称性を自然に保持する点にある。さらに、この新しいPBH生成機構を実現する具体的な拡張ヒッグス模型を構築し、そこから予言されるPBHが、すばる望遠鏡やOGLE（Optical Gravitational Lensing Experiment）で観測されているマイクロレンズ現象による増光イベントを説明できることを示す。
12:00 PM Entanglement of cooled ions for dark wave search experiment - Ryoto Takai (SOKENDAI/KEK/YITP)
Entanglement of cooled ions for dark wave search experiment
- Ryoto Takai (SOKENDAI/KEK/YITP)
12:00 PM - 12:30 PM
Room: パナソニックホール冷却イオントラップを用いた、新たな波状暗黒物質、高周波重力波探索実験を提案する。
12:30 PM Lunch break
Lunch break
12:30 PM - 2:00 PM
Room: パナソニックホール
2:00 PM AI技術の進展と素粒子物理学、格子QCDへの応用 - Akio Tomiya (TWCU)
AI技術の進展と素粒子物理学、格子QCDへの応用
- Akio Tomiya (TWCU)
2:00 PM - 3:00 PM
Room: パナソニックホール近年、深層学習や生成モデルをはじめとする AI 技術は、画像・言語処理のみならず数値科学計算にも急速に浸透している。本講演ではその潮流を概観し、まずニューラルネットワークの基本概念を平易に紹介する。続いて格子 QCD における現在の問題点、そしてサンプリングの高速化とバイアス低減、物理量抽出の高精度化、正則化フロー等や生成モデルによる新しいアンサンブル生成法を議論する。富岳ネクストを目指したコード開発についても時間が許せば議論する。本講演は J. Phys. Soc. Jpn. 94, 031006 (2025)に基づく。
3:00 PM 突発的に不安定化するダークエネルギーと観測的示唆 - Takahiro Terada (KMI, Nagoya University)
突発的に不安定化するダークエネルギーと観測的示唆
- Takahiro Terada (KMI, Nagoya University)
3:00 PM - 3:30 PM
Room: パナソニックホール DESI 等の最近の宇宙観測により、ダークエネルギーの時間発展が $2\sigma$-$4\sigma$ 程度で示唆されており、ダークエネルギーの性質に迫る絶好の機会と考えられます。現象論的なフィッティングによると、ある時刻で急に状態方程式が変わるような過渡的・遷移的な特徴がデータを説明できます。我々は、そのような特徴をもったクインテッセンス模型を構築し、その観測的示唆を議論します。このシナリオでは、スカラー場がある時刻で急に振動を始める事により、状態方程式が急に変わります。そのような模型では自然にタキオン不安定性が発達し、更に状態方程式が修正を受けるため、数値格子計算によって状態方程式を明らかにします。更に、タキオン不安定性の副産物として重力波が生成されるので、将来の宇宙観測への示唆を議論します。
3:30 PM Break
Break
3:30 PM - 3:45 PM
Room: パナソニックホール
3:45 PM
3:45 PM - 5:45 PM
Room: パナソニックホール
Contributions

3:45 PM Implication of Nonlinear-Supersymmetric General Relativity(NLSGR) - Kazunari Shima (Saitama Institute of Technology)

3:45 PM Two Higgs doublet modelにおける電弱バリオン数生成と避けられない電気双極子モーメント制限 - Yushi Mura (KEK)

3:45 PM Clifford-augmented Grassmann tensor networks for efficient fermionic system simulations - Atis Yosprakob (YITP, Kyoto University)

3:45 PM ZN stability and adiabatic continuity in Twisted Eguchi-Kawai model with heavy adjoint fermions - yudai hamada (Kindai University)

3:45 PM 擬-ゴールドスティーノダークマターの探索におけるγ線エネルギースペクトルの数値解析 - yuki habashita (Kanazawa University)

3:45 PM Lepton flavor violating decay of true muonium: $(\mu^+ \mu^-) \to \mu^\pm e^\mp$ - Ryotaro Minato (Yokohama National University)

3:45 PM On discrete gauging and non-invertible selection rules - Ryusei Nishida (Hokkaido University)

3:45 PM 将来レプトン加速器で探るレプトン数の破れ - Towa Takahashi (Niigata Univ.)

3:45 PM Mass spectrum and symmetry breaking of gauge fields in Yang-Mills theory with extra dimensions of two-dimensional sphere - Yuki Honda (Yokohama National University)

3:45 PM Imprint of SUSY in h(125) decays at future lepton colliders - Keisho Hidaka (Tokyo Gakugei University)

3:45 PM 時間に依存するポテンシャルを持つアクシオンダークマター - Shota Nakagawa (Tsung-Dao Lee Institute)

3:45 PM Higgs-Modular Inflation - Ryota Yanagita (Kyushu University)

3:45 PM 輻射シーソー機構でのスカラー二重項の崩壊によるレプトジェネシス - Yurika Sekikawa (Yokohama National University)
6:00 PM

6:00 PM - 8:00 PM
Thursday, September 4, 2025
9:00 AM 初期宇宙起源の重力波を用いた高エネルギー物理探査 - Ryusuke Jinno (Kobe University)
初期宇宙起源の重力波を用いた高エネルギー物理探査
- Ryusuke Jinno (Kobe University)
9:00 AM - 10:00 AM
Room: パナソニックホール初期宇宙起源の重力波を用いた高エネルギー物理探査についてレビューする
10:00 AM Reevaluation of Gravitational Waves from Metastable Cosmic String Segments - Shunsuke Neda (ICRR University of Tokyo)
Reevaluation of Gravitational Waves from Metastable Cosmic String Segments
- Shunsuke Neda (ICRR University of Tokyo)
10:00 AM - 10:30 AM
Room: パナソニックホール Recent pulsar timing array experiments have reported signals of a stochastic gravitational wave background. If metastable cosmic strings, which can explain this observation well, truly exist, they could serve as compelling evidence for physics beyond the Standard Model. Metastable cosmic strings form structures known as segments, which consist of cosmic strings connecting monopole–antimonopole pairs. In previous studies, gravitational waves from such segments have been treated in a conventional manner lacking a solid physical basis. In this study, we re-evaluate the dynamics of these segments and clarify the appropriate method for evaluating the resulting gravitational waves.
10:30 AM Break
Break
10:30 AM - 11:00 AM
Room: パナソニックホール
11:00 AM Hidden Maxwell's Demon in Cosmological First Order Phase Transition - Juntaro Wada (Tohoku University)
Hidden Maxwell's Demon in Cosmological First Order Phase Transition
- Juntaro Wada (Tohoku University)
11:00 AM - 11:30 AM
Room: パナソニックホール We discuss the application of information thermodynamics to cosmological first-order phase transitions. When the bubble wall can distinguish particles in the plasma based on their physical properties—such as their mass, CP charge, etc.—its interaction with the plasma can be interpreted as a “measurement” of those properties and a subsequent “feedback” based on the outcomes. Therefore, the system consisting of the bubble and the plasma is expected to be regarded as an information thermodynamic system, in particular from the wall-rest frame perspective. In such systems, the distinguishability of particles in the plasma plays a crucial role, but this importance has been neglected in previous studies on hydrodynamics across the bubble wall. In this work, we extend the conventional hydrodynamical framework to incorporate the distinguishability of plasma particles, and we discover solutions exhibiting negative entropy production, which is impossible in ordinary thermodynamic systems. Furthermore, by solving the energy-momentum conservation equations at the bubble wall, we find that this negative entropy production leads to novel solutions for the temperature and velocity profile during the first-order phase transition, which are distinct from the known detonation and deflagration regimes. We also discuss the lower bound on the negative entropy production derived from the second law of information thermodynamics.
11:30 AM ステライルニュートリノによるKM3-230213Aの起源解明 - Yuma Narita (Tohoku Univ.)
ステライルニュートリノによるKM3-230213Aの起源解明
- Yuma Narita (Tohoku Univ.)
11:30 AM - 12:00 PM
Room: パナソニックホール KM3NeT/ARCAによって検出された超高エネルギーのミューオンイベント「KM3‑230213A」は、およそ220 PeVのエネルギーを持つニュートリノによるものと解釈され、大きな注目を集めている。しかし、この事象に対応するガンマ線信号は観測されておらず、またIceCubeをはじめとする他のニュートリノ観測装置による追検出もないことから、標準模型に基づく解釈には困難がある。本発表では、この事象の起源として提案されているステライルニュートリノによるシナリオを紹介する。特に、右巻きニュートリノが標準模型のニュートリノと微小に混合することで、検出器においてミューオンイベントとして観測される可能性に着目する。また、通常のニュートリノとは異なり、こうした粒子はガンマ線を伴わず、他の観測装置では検出されにくいという特徴についても議論する。本研究は、宇宙ニュートリノ観測の枠組みを拡張する可能性を持ち、ダークセクターや標準模型を超える新たな物理の探索に新しい視点を提供する。
12:00 PM Z3対称性で安定化する擬南部ゴールドストンボソン暗黒物質 - Koji Tsumura (Kyushu U.)
Z3対称性で安定化する擬南部ゴールドストンボソン暗黒物質
- Koji Tsumura (Kyushu U.)
12:00 PM - 12:30 PM
Room: パナソニックホール隠れた対称性の自発的破れに由来する擬南部ゴールドストンボソン（pseudo-Nambu-Goldstone boson, pNGB）は、対称性の構造により標準模型粒子との相互作用が自然に抑制されることから、最新の暗黒物質(DM)直接検出の観測制限とも高い整合性を持つため有望なDM候補である。これまでに提案されたpNGB DM模型では、DMの安定性はZ2またはU(1)にもとづいていた。（もしくは長寿命の崩壊する暗黒物質が議論されてきた。）本講演で提案するZ3で安定化するpNGB DMは半対消滅過程を特徴とするため新たなパラメタ空間を許容する。これまで、pNGB DM模型は非相対論的なDMの散乱断面積は速度の４乗で抑制されており、その検証は不可能とされてきたが、Z3模型では半対消滅で加速されるためDMの断面積が増大する。残念ながら、半対消滅による加速ではDUNEで検出するには十分でないことがわかった。他の加速機構を用いた検証可能なpNGB DM模型についても言及したい。 arXiv:2504.19886(JHEP掲載決定)
12:30 PM Lunch break
Lunch break
12:30 PM - 2:00 PM
Room: パナソニックホール
2:00 PM Recent Progress in Particle Dark Matter - Motoko Fujiwara (University of Toyama)
Recent Progress in Particle Dark Matter
- Motoko Fujiwara (University of Toyama)
2:00 PM - 3:00 PM
Room: パナソニックホール Dark matter is a subject of active research across many disciplines. In particle physics approach, efforts are ongoing to expand the range of theoretical scenarios and refine predictions motivated by upcoming observations. Recently, cross-disciplinary approaches have been increasingly studied, integrating insights from atomic nuclei, astrophysics, and other fields to propose novel search directions. In this talk, I will provide an overview of these recent developments.
3:00 PM Sterile neutrino dark matter with lepton flavor asymmetries - Kensuke Akita (University of Tokyo)
Sterile neutrino dark matter with lepton flavor asymmetries
- Kensuke Akita (University of Tokyo)
3:00 PM - 3:30 PM
Room: パナソニックホール Large lepton flavor asymmetries with zero total lepton asymmetry could be generated in the Early Universe. They are loosely constrained by current observations, being washed out at MeV temperatures by neutrino oscillations. We show that large lepton flavor asymmetries open up a new parameter space for sterile neutrino dark matter, consistent with the X-ray line searches and structure formation. We reveal this parameter space by solving precise semi-classical kinetic equations with non-averaged neutrino oscillations for sterile neutrinos, whose validity is confirmed by quantum kinetic equations.
3:30 PM Break
Break
3:30 PM - 4:00 PM
Room: パナソニックホール
4:00 PM レプトジェネシスとニュートリノレス二重ベータ崩壊 - Tatsuya Yokoyama (University of Tokyo)
レプトジェネシスとニュートリノレス二重ベータ崩壊
- Tatsuya Yokoyama (University of Tokyo)
4:00 PM - 4:30 PM
Room: パナソニックホールタイプIシーソーラグランジアンに基づく熱的レプトジェネシスを再考し、将来のニュートリノ実験からの制約について議論する。特に、ニュートリノレス二重ベータ崩壊からの影響に注目する。フレーバー効果を記述できる密度行列方程式を数値的に解くことで、レプトジェネシスに必要な右巻きニュートリノの質量の下限を導き、それを最も軽いニュートリノ質量とニュートリノレス二重ベータ崩壊に関わるニュートリノの有効マヨラナ質量からなる平面上の等高線として示す。さらに、その等高線の射影を取ることで、右巻きニュートリノ質量の下限を有効マヨラナ質量の関数として図示する。
4:30 PM Sphalerogenesis - Masanori Tanaka (Peking University)
Sphalerogenesis
- Masanori Tanaka (Peking University)
4:30 PM - 5:00 PM
Room: パナソニックホール本講演では，標準模型の最小の拡張によってバリオン数非対称性問題を解決する新たなシナリオについて議論する．このシナリオでは，全てのサハロフの条件がCPを破る電弱スファレロンの脱結合の過程を通じて同時に満足される．電弱スファレロン過程におけるCPの非対称性のソースとして，標準模型にCPを破る次元6演算子を加えた有効理論を考える．そして，近い将来の電子の電気双極子モーメントの観測によって我々のシナリオが検証できることを示す．本講演の内容は以下の論文に基づく[https://arxiv.org/abs/2505.09984].
5:00 PM ダークマターを含む輻射シーソー模型における電弱バリオン数生成 - 谷口宙 (大阪大学)
ダークマターを含む輻射シーソー模型における電弱バリオン数生成
- 谷口宙 (大阪大学)
5:00 PM - 5:30 PM
Room: パナソニックホール 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が、オリジナルの模型で生成バリオン数の評価は未だなされていない。本講演では生成バリオン数をトップクォーク輸送シナリオとWKB近似法に基づいて計算し、既存の実験データと３つの未解決諸現象を説明するベンチマークポイントを明らかにするとともに、将来の様々な実験を用いて多角的に検証する可能性を議論する。
Friday, September 5, 2025
9:00 AM Future e+e- circular colliderでの精密測定 - Motoi Endo (KEK)
Future e+e- circular colliderでの精密測定
- Motoi Endo (KEK)
9:00 AM - 10:00 AM
Room: パナソニックホール次世代の加速器実験として円形の大型電子陽電子衝突型加速器が提案されている。この実験ではさまざまなプロセスに対して精密な測定が可能である。今回は精密測定を用いた新物理模型の探索について発表する。
10:00 AM 円形コライダーでのヒッグスファクトリー計画について - Yasuyuki Okumura (The University of Tokyo)
円形コライダーでのヒッグスファクトリー計画について
- Yasuyuki Okumura (The University of Tokyo)
10:00 AM - 11:00 AM
Room: パナソニックホール次世代のコライダーは、ヒッグスファクトリー実験を実現可能とする電子・陽電子コライダーであるべきだという考え方は、近年、広く高エネルギー物理学者の間で共有されている。その実装としては、従来より日本のコミュニティがリードして推進してきた ILC に代表される線形コライダー方式と、円形コライダー方式が挙げられる。とくに近年は円形コライダーに関する研究の進展が顕著であり、CERN における LHC 後の基幹コライダー計画を検討する中で、欧州では FCC-ee を中心とした議論が進んでいる。2025年3月には Feasibility Study が完了し、そのレポートがとりまとめられた。現在、「欧州戦略改訂」の手続きが進行中であり、グローバルな枠組みで議論が活発に行われる。他方、中国における CEPC 計画も TDR（技術設計報告書）の完成を経て、具体的な進展がみられる。第15次五カ年計画に向けたプロジェクトの選定が本年予定されており、注目が集まっている。本講演では、このような物理情勢・国際情勢のもと、実験屋の立場から、なぜ次世代加速器はヒッグスファクトリーであるべきなのか、なぜその考え方が実験屋の間で主流となっているのかを論じる。あわせて、線形および円形の電子・陽電子コライダーに関する比較スタディー（物理的特性、技術的要素、将来展望）、日本の高エネルギー実験コミュニティの展望、欧州・中国を含む国際コミュニティの動向など、広い観点から概観する。
11:00 AM Break
Break
11:00 AM - 11:30 AM
Room: パナソニックホール
11:30 AM ヒッグス多体生成過程がもたらす暗黒物質シナリオ - Seishi Enomoto (Kyushu Sangyo University)
ヒッグス多体生成過程がもたらす暗黒物質シナリオ
- Seishi Enomoto (Kyushu Sangyo University)
11:30 AM - 12:00 PM
Room: パナソニックホール本講演ではヒッグス多体生成過程の効果を考慮した新しいヒッグスポータル暗黒物質シナリオを提案する。ヒッグス粒子質量の数百倍ほどの超高エネルギーでの散乱過程において、Higgsplosion と呼ばれる ${\cal O}(100)$ 個ほどの多体のヒッグス粒子が顕著に生成されるという仮説が提唱されており、本シナリオではこの現象を考慮に入れたヒッグスポータル暗黒物質模型を考える。Higgsplosion を考慮しない典型的なシナリオでは期待される暗黒物質の質量が ${\cal O}(10-100)$ GeVほどとされているのに対し、本シナリオでは ${\cal O}(1)$ TeV ほどのの重いヒッグスポータル暗黒物質を許容する。生成されるヒッグスの多体度は ${\cal O}(200)$ ほどで、標準模型パラメータのみで決まる。本結果は他のスカラー場を含むより広範な模型にも適用可能であり、重い暗黒物質シナリオの新たな可能性を切り開く。
12:00 PM ユニタリティと矛盾しないゾンマーフェルト効果の計算 - Ryosuke Sato (Osaka University)
ユニタリティと矛盾しないゾンマーフェルト効果の計算
- Ryosuke Sato (Osaka University)
12:00 PM - 12:30 PM
Room: パナソニックホール暗黒物質の対消滅断面積はthermal relic scenarioにおける暗黒物質残存量や間接探索実験におけるシグナルの強さを決める重要な量である。暗黒物質が軽いボゾンと結合する際には、対消滅断面積が非相対論的極限で非摂動効果により大きく補正を受けることが知られていた。この効果はゾンマーフェルト効果と呼ばれる。本講演では、ゾンマーフェルト効果を取り入れた対消滅断面積を量子論のユニタリティの議論による上限と矛盾しない形で計算する方法について議論する。我々の計算方法は、任意の角運動量を持つ部分波に適用可能であり、winoなどに代表されるmultistateの波動関数にも適用可能である。
12:30 PM おわりに
おわりに
12:30 PM - 12:35 PM
Room: パナソニックホール