素粒子物理学の進展2025 (PPP2025)

Sep 1, 2025, 1:00 AM → Sep 5, 2025, 1:00 PM Asia/Tokyo

パナソニックホール (京都大学基礎物理学研究所)

開催日程＆場所

2025年9月1日(月) - 5日(金)　

(9月1日(月)は午後からの開催、9月5日(金)は午前で終了です。9月3日(水)夜に懇親会開催。)

場所：京都大学　基礎物理学研究所 + Zoom配信

*連絡先に指定していたppp@yukawa.kyoto-u.ac.jpに送られていたメールがこれまで正しく受信できていなかったことが判明しました。問題は7月17日時点で解決しました。既に連絡された方で返事を受け取っていない方はお手数ですが、同宛先にメールを再び送っていただきますようお願いいたします。(7月18日記載)

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「参加登録」と「発表申込」は別フォームです。

・参加登録

左メニューの"Registration"から参加登録を行なってください。indicoアカウントをお持ちでない場合は、アカウント作成が必要になります。

https://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp/contents/kyoudou/indico-yitp

オンラインのみの参加の場合も登録をお願いします。

各登録締め切りは以下のようになっています。

旅費補助・北白川学舎利用希望者締切：7月7日--->締切済み

現地参加登録締切：7月31日--->締切済み

オンラインのみでの参加登録締切：8月29日--->締切済み

 

・発表申し込み

口頭発表・ポスター発表希望者は参加登録の上、左メニューの"Call for Abstracts"より発表の申し込みをお願いします。口頭発表・ポスター発表は対面のみ受け付けます。

発表申込締切：7月7日--->締切済み

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Invited Speakers　(敬称略)

遠藤基 (KEK)                    Future e+e- circular colliderでの精密測定

奥村恭幸 (ICEPP)            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

神野隆介(神戸大)            初期宇宙起源の重力波を用いた高エネルギー物理探査

辻竜太朗(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

富谷昭夫(東京女子大)　AI技術の進展と素粒子物理学、格子QCDへの応用

中山優 (京大基研)           Scale invariance vs Conformal invariance for particle theorists

林優依 (京大基研)           Semiclassical approaches to confinement: monopole and center vortex

藤原素子 (富山大)　       Recent Progress in Particle Dark Matter

馬渡健太郎 (岩手大)       コライダー物理の過去・現在・未来

三島賢二 (KMI)                中性子を用いた素粒子物理学実験

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過去の研究会へはこちらからアクセスできます。

http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~ppp.ws/PPP2024/

 

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世話人

石田裕之(富山県立大)、伊藤悦子(京都大基研)、大木洋(奈良女子大)、菊地真吏子(佐賀大)、高浦大雅(京都大基研)、永田夏海(東京大) 、濱田雄太(KEK) 、柳生慶(東京理科大,連絡責任者)、山田將樹(東北大)、 山本恵(岩手大)

連絡先：ppp@yukawa.kyoto-u.ac.jp

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主催

京都大学基礎物理学研究所

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Monday, September 1

1 はじめに

Speaker: Kei Yagyu (Osaka University)

2 コライダー物理の過去・現在・未来

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。

Speaker: Kentarou Mawatari (Iwate U.)

2509ppp_mawatari.pdf

3 中性子を用いた素粒子物理学実験

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.

Speaker: Prof. Kenji Mishima (RCNP, Osaka university)

PPP2025_Mishima_upload.pdf

3:00 PM Break

4 生成AIによる$S_{4}^\prime$モジュラーフレーバー模型の解析

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。

Speaker: Mr Satsuki Nishimura (Kyushu University)

PPP2025_SatsukiNishimura.pdf

5 Pseudo NG bosons from finite modular symmetry

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.

Speaker: Junichiro Kawamura (Waseda University)

slide_JKawamura_PPP2025.pdf

6 Saving protons (and SUSY) with flavor symmetry

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.

Speaker: Akifumi Chitose (ICRR, the University of Tokyo)

Chitose.pdf

5:00 PM Break

7 An Analytic Prescription for $t$-channel Singularities

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.

Speaker: Ryusei Sato (Yokohama National University)

2025_PPP_Ryusei.pdf

8 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

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。

Speaker: Shonosuke Takeshita (Hiroshima University)

Tuesday, September 2

9 Scale invariance vs Conformal invariance for particle theorists

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。

Speaker: YU NAKAYAMA (Yukawa Institute of Theoretical Physics)

10 曲がった時空における保存則

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。

Speaker: Dr Sinya Aoki (Fundamental Quantum Science Program, RIKEN)

PPP20250902.pdf

10:30 AM Break

11 SQCDからQCDの近似を探る

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。

Speaker: Dan Kondo

PPP2025.pdf

12 Selection rules of topological solitons from non-invertible symmetries in axion electrodynamics

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。

Speaker: Ryo Yokokura

yokokura.pdf

13 電弱クロスオーバー中の宇宙磁場

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。

Speaker: Fumio Uchida (IPMU)

PPP25_uchida.pdf

12:30 PM Lunch break

14 Semiclassical approaches to confinement: monopole and center vortex

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．

Speaker: Yui Hayashi (YITP, Kyoto University)

hayashi_PPP2025.pdf

15 多段階的ゲージ対称性の破れに伴うモノポールの解析

'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。

Speaker: Fukutaro Miya (The University of Osaka Particle Physics Theory Group)

3:30 PM Break

ポスター１

16 Analysis of inflationary models in higher-dimensional uniform inflation

本講演では、3次元空間と$D$次元の余剰次元空間が均一に膨張するようなインフレーションモデルを考える。$D+4$次元における宇宙論的摂動論を計算し、スペクトル指数とテンソル・スカラー比が次元によって変更されることを見る。さらに5つの有名なインフレーションモデルを解析し、Planck 2018の結果と比較する。

Speaker: Takuya Hirose (Kyushu Sangyo University)

HDUI_poster.pdf

17 Behavior of Magnetic Fluxes in Metastable Cosmic Strings with Mixed Multi-Gauge Groups

大統一理論やインフレーションモデルなどの多くのBSMモデルにおいて，対称性が破れるときに位相欠陥として宇宙ひもが生じることは古くから知られている．多くのモデルについてトポロジカルな観点からひもの安定性を調べる議論は盛んに行われているが，実際に安定でないひもが崩壊する過程についての議論はあまりなされていない．本講演では$\mathrm{SU}(2) \times \mathrm{U}(1) \to \mathrm{U}(1) \times \mathrm{U}(1) \to \mathrm{U}(1)' \to 1$というシナリオで形成される2種類のひもについて，モノポール対を生成して崩壊する過程やそれにともなうひもの内部を走る磁場のふるまい等を解析する．

Speaker: Yaxuan Wen (ICRR)

18 Dynamical determination of quark flavor structure from Casimir energy in an extra dimension

素粒子標準模型におけるクォーク・レプトンセクターには，世代構造の起源の謎と共に，世代間に存在する指数関数的な質量階層性の問題や，フレーバー混合の混合角を決める動的メカニズムについての謎など，いわゆるフレーバー構造の謎が存在している．我々はこれまで，点状相互作用を持つ5次元の余剰次元模型を提唱し，この余剰次元模型によってこれらフレーバー構造の問題が解決しうることを示してきた．しかし，過去の研究では，フレーバー構造の問題解決に重要な役割を果たす点状相互作用の座標変数をフリーパラメータとして取り扱っていたため，フレーバー構造問題の動的な解決には至っていなかった．本発表では，点状相互作用の座標を余剰次元のカシミア・エネルギー最小化から決定される動的変数として取り扱った解析手法を紹介し，クォークのフレーバー構造が，余剰次元模型のカシミア・エネルギーの最小化から動的に解決できることを示す．

Speaker: Yukihiro Fujimoto (National Institute of Technology, Okinawa college)

MASTER.pdf

19 Inflation and Axion from Modular Flavor Symmetry

本研究では高エネルギーに存在するVector Like Quarkの1-loop補正によって生成されるColeman–Weinbergポテンシャルをモジュラーフレーバー対称性を指導原理に構築する。さらにモジュライ固定とそれに伴うインフレーション、アクシオン模型としての可能性を検証する。

Speaker: Komei Goto (Keio University)

20 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

QCDアクシオンは強いCP問題を解決する有力なメカニズムである。多くの研究では崩壊定数はfa ≳ 10^9 GeV ほどの大きな値のアクシオン模型が研究されている。
しかし近年、$f_a\sim1\,{\rm GeV}$でもアクシオン模型が実現できる可能性が指摘された。
我々の研究ではこのアクシオン模型に対して、KTeV実験で測られている$K_L\rightarrow \pi^0\pi^0e^+e^-$の崩壊過程を調べることで厳しい制限をつけた。

Speaker: Takaya Iwai (University of Osaka)

21 Lepton number density distribution of Majorana neutrinos and the pair productions of (anti-) neutrino pairs at low energies

At low energies, the (anti-)neutrino pairs are produced and annihilated due to the effect of the Majorana mass term. To investigate this effect, we studied the time variation of the lepton number density distribution. As an initial state, a neutrino wave packet is prepared near the spacetime origin. We studied how the lepton number density distribution corresponding to the state changes with time by drawing contour plots of the lepton number density distribution. This allows us to investigate the effects of neutrino propagation and the production and annihilation of (anti-)neutrino pairs from the vacuum.

Speaker: Takuya Morozumi (Hiroshima University)

FinalPPP2025両角.pdf

22 Model uncertainty of axion search using ultra-high energy gamma-ray observation

Axions are one of the candidates for dark matter in the Universe. One way to search for axions is through gamma-ray observation. If there exist axions in the Universe, gamma rays emitted from some sources can be converted into axions, vice versa, by magnetic fields in several astrophysical environments. Constraints on axion mass and its coupling to photons have been given by looking for its signal in observed gamma ray spectra. Not only extra-galactic sources but also galactic sources have been recently used for this kind of analysis, but model uncertainties were not taken into account well. In this work, we investigate their impacts on axion search and give conservative constraints on axion parameters using ultra-high energy gamma-ray observations.

Speaker: Mr Haruki Takahashi (SOKENDAI/KEK)

23 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

5次元squashed Kaluza-Kleinブラックホール解は地平線近傍で5次元的に振舞うが、無限遠方ではS$^1$コンパクト化された余剰次元を伴う有効的4次元時空に漸近する。そこで、squashed Kaluza-Klein解を現実的な高次元時空モデルの候補と考えて、この時空中における試験荷電粒子の運動を議論した。さらに、束縛軌道における近点移動の振舞いを調べて、近い将来の観測による余剰次元や天体の電荷の検出可能性を議論した。

Speaker: Ken Matsuno

素粒子物理学の進展2025_Ken Matsuno.pdf

24 SU(5) GUT with Multi Vector Multiplets

大統一理論は、標準模型のゲージ群を高エネルギーで一つの対称性に統一する試みである。しかし最小SU(5)モデルでは、陽子寿命の理論予測が実験下限を大きく下回り、ゲージ結合定数も正確には一点に収束しないという問題がある。本研究では、これらの課題を解決するために、通常のカイラルな３世代5*+10表現に加え多数の5および10表現の重いフェルミオンを高エネルギーで導入する。解析の結果、十分な数のフェルミオンを導入することでゲージ結合定数は一点で統一され、陽子崩壊も実験的制限を十分に満たすまで抑制されることが示された。

Speaker: Kou Hirooka (ICRR, the University of Tokyo)

SU(5)Poster_new.pdf

25 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

多重臨界点原理とは、「理論のパラメータは複数の真空状態が同じエネルギーを持つ点」に選ばれるという原理であり、ヒッグス粒子発見前にその質量を予言していた。本講演では、暗黒物質候補粒子を含むモデルTwo Higgs doublet model with a complex singlet scalar(2HDMS)における多重臨界点原理の適用可能性について検討する。さらに、多重臨界点原理を課した上で暗黒物質の直接探索実験や観測された残存量からもたらされるパラメーターの制約についても議論する。

Speaker: Chiaki Nose (Ochanomizu University)

PPPポスター発表_250902_印刷用.pdf

26 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

複素3重項スカラー場を含むヒッグス3重項模型（HTM）では、タイプⅡシーソー機構によってニュートリノ質量を説明することができる。また、HTMは電弱ρパラメーターがツリーレベルで1からずれるという特徴を持つ拡張ヒッグス模型であり、電弱セクターでは標準模型とは異なるくりこみが必要となる。本研究では、HTMにおけるくりこみ処方を構築し、125 GeVヒッグスボソンの崩壊過程に対する輻射補正効果を評価した。さらに、付加的ヒッグスボソンのループ効果や特徴的な崩壊過程の振る舞いを利用し、他の模型との識別可能性についても議論する。

Speaker: Dr Mariko Kikuchi (Saga University)

27 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

我々は、フラックスコンパクト化された６次元 U(1) 理論の下で、擬南部ゴールドストーン暗黒物質を議論する。フラックスコンパクト化された理論では、ウィルソンライン(WL)スカラーがトーラスの並進対称性に対する南部ゴールドストーンボソンとみなされることが知られている。我々は、WLスカラーを暗黒物質とみなし、非相対論的極限の下で、暗黒物質と原子核の散乱弾面積が移行運動量の2乗に比例することを確認する。また、熱的残存量を再現可能なパラメータ領域を示す。

Speaker: Kento Akamatsu (Osaka Metropolitan University)

PPP_KentoAkamatsu.pdf

28 ミニマルなNelson-Barr模型の再検討

本発表では、自発的なCP対称性の破れによって強いCP問題を解決するNelson-Barr模型を再検討する。従来この模型は高次演算子やループ効果で強いCP角が再び生成される「クオリティ問題」に加え、宇宙論的なドメインウォール問題が存在することが課題とされてきた。今回、近似的な大域的対称性を導入することによるクオリティ問題の解決を提案するとともに、再加熱温度が高い場合にもドメインウォール問題を避ける機構を提案する。

Speaker: Kai Murai (Tohoku University)

PPP2025_Poster_Murai.pdf

29 素粒子模型に基づく宇宙ひもからの粒子放出率評価

宇宙ひもを構成する場が軽い粒子と結合をもつ場合、宇宙ひもからの粒子放出を考えることができる。我々は、特定の相互作用項のみに着目した先行研究の議論を拡張し、素粒子模型から宇宙ひもと粒子の有効結合を網羅的に得る手法を提案する。さらにこの手法を、標準模型とgauge kinetic mixingを通して結合している$U(1)$ヒッグス模型での宇宙ひもに適用し、先行研究で見落とされていた粒子放出の寄与や模型の結合定数への依存性を示す。また、宇宙ひものcuspでの対消滅による粒子放出と比較し、宇宙観測からの制限についても議論する。

Speaker: Yukihiro Kanda (ICRR, University of Tokyo)

PPP2025_Kanda.pdf

30 自然な大統一理論における超対称性粒子の質量

SO(10)×U(1)A大統一理論をもとに現実的な模型を構築し、現象論的観点から議論する。

Speaker: Taiju Tanii (Nagoya Univ.)

Wednesday, September 3

31 核子形状因子の巨大体積下における物理点格子QCD計算

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。

Speaker: Ryutaro Tsuji (KEK)

PPP2025_NUCLFF_rtsuji.pdf

32 Inflationary QCD phase diagram

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.

Speaker: Kohei Fujikura (YITP)

10:30 AM Break

33 On-shell approach to black hole mergers

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。

Speaker: Katsuki Aoki (YITP, Kyoto University)

PPP2025_Aoki.pdf

34 Primordial black holes from inverted bubble collapse

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。

Speaker: Kodai Sakurai (Tohoku University)

KS_0903.pdf

35 Entanglement of cooled ions for dark wave search experiment

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。

Speaker: Ryoto Takai (SOKENDAI/KEK/YITP)

ppp2025_RyotoTakai.pdf

12:30 PM Lunch break

36 AI技術の進展と素粒子物理学、格子QCDへの応用

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。

Speaker: Akio Tomiya (TWCU)

PPP2025_tomiya_pub.pdf

37 突発的に不安定化するダークエネルギーと観測的示唆

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。

Speaker: Takahiro Terada (KMI, Nagoya University)

PPP2025_Terada_DE.pdf

3:30 PM Break

ポスター2

38 Clifford-augmented Grassmann tensor networks for efficient fermionic system simulations

We propose a Grassmann variant of the recently-proposed Clifford-augmented matrix product state (CA-MPS) algorithm for efficiently simulating fermionic quantum systems. By incorporating Clifford circuits into Grassmann MPS to locally reduce the entanglement entropy, our method enhances the expressive power of traditional fermionic tensor network algorithms. Applied to various benchmark systems, CA-GMPS achieves better energy convergence and reduced entanglement entropy compared to standard DMRG. These results highlight the potential of Clifford-augmented schemes as lightweight quantum-inspired enhancements for fermionic simulations.

Speaker: Atis Yosprakob (YITP, Kyoto University)

39 Higgs-Modular Inflation

We investigate the role of the Higgs field as a fundamental scalar in the Standard Model within the framework of modular inflation models, where a modulus field acts
as the inflaton and its interactions are governed by an underlying modular symmetry. In
general, the Higgs field can participate in the dynamics of modular inflation, leading to a
two-field inflationary system—termed Higgs-Modular inflation—which exhibits non-trivial
dynamics and interesting phenomenological implications. We analyze Higgs-Modular inflation both analytically and numerically, highlighting its attractor behavior and the resulting
observational constraints. In particular, we find that Higgs-Modular inflation is favored by
the latest data release from the Atacama Cosmology Telescope (ACT) in certain regions
of parameter space. This is in contrast to both pure Higgs inflation and pure modular
inflation with a Starobinsky-type potential, which tend to predict a relatively low spectral
index. Additionally, we discuss the cutoff scale of this inflationary model and the reheating
processes induced by the decays of the modulus and the Higgs field.

Speaker: Ryota Yanagita (Kyushu University)

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40 Implication of Nonlinear-Supersymmetric General Relativity(NLSGR)

Considering (unstable) Riemann space-time whose tangent space possesses NL
SUSY structure specified by the Grassmann coordinates ψα for SL(2,C) and the
ordinary Minkowski coordinates xa for SO(1,3). we can construct the unified vier
bein ˜ eaµ which enables the ordinary geometric argument of the general relativity(GR)
principle and obtain straightforwardly a new Einstein-Hilbert(EH)-type NLSUSY
invariant action LNLSGR = |˜ e|(R(˜ e) + Λ) (Nonlinear-supersymmetric general rela
tivity theory(NLSGR)) equipped with the cosmological term Λ and the promising
gauge symmetries.
Due to the NLSUSY structure of space-time LNLSGR would breaks down (called
Big Collapse) spontaneously to ordinary EH action of graviton eaµ, NLSUSY action
of Nambu-Goldstone(NG) fermion ψi,i = 1.2,..,N (called superon) and their grav
itational interaction called superon-graviton action LSGM(e,ψ).
Simultaneously the universal attractive force graviton would dictate the evolution
(vacuum) of LSGM by producing all possible gravitational-composites of superons
which correspond to the (massless ) eigenstates of the linear SUSY(LSUSY) SO(N)
super-Poincar´e(sP) algebra of space-time symmetry, which can be regarded as the
ignition of the Big Bang (model) of the universe and gives a new paradigm for the
supersymmetric unification of space-time and matter.
By the linearization of NLSUSY we show in the toy model that the ordinary
linear SUSY(LSUSY) model for the low energy particle physics can emerge in the
vacuum of LNLSGR/SGM,, where all particles are the (massless) superon-composite
eigenstates of LSUSY super Poincar´ e algebra.
NLSGR/ SGM paradigm can bridge naturally the cosmology and the low energy
particle physics, which provides new insights into unsolved problems of cosmology,
particle physics and mysterious relations between them, e.g. the space-time dimen
sion four, the origin of mass and SUSY breaking, the dark energy and the dark
matter, the dark energy density≈ (neutrino mass)4, the tiny neutrino mass, the
three-generations structure of quarks and leptons, the rapid expansion of space
time, the magnitude of the bare gauge coupling constant, matter dominance , the
shape of black hole etc.
Many open problems are discussed. All results are published separately. For more
details:
1. K. Shima, Invited talk at International Conference , 100 Years Werner Heisen
berg- Works and Impact-, September 26-30, 2021., Bamberg, Germany. Proceed
ings: Fortschr. Phys 50(2002) 5-7. 517-523, eds. D. Papenfuss, D. Luest and W. P.
Schuleich.
2. K. Shima, Invited talk at Conference on Cosmology, Gravitational Waves and
Particles ,2017, NTU, Singapore (Uploaded at YouTube by IAS). Proceedings of
CCGWP, ed. Harald Fritzsch, (World Scientific, Singapore, 20

Speaker: Prof. Kazunari Shima (Saitama Institute of Technology)

41 Imprint of SUSY in h(125) decays at future lepton colliders

We study the CP-even neutral Higgs boson decays $h \to c \bar{c}, b \bar{b}, b \bar{s}, \gamma \gamma, g g$ 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 level. For the h decays to $\gamma \gamma$ and $g g$ we compute the widths at NLO QCD level. For the first time, we perform a systematic MSSM parameter scan for these widths respecting all the relevant theoretical and experimental constraints, such as those from B-meson data, and the 125 GeV Higgs boson data from recent LHC experiments, as well as the limits on Supersymmetric (SUSY) particle masses from the LHC experiments. We also take into account the expected SUSY particle mass limits from the future HL-LHC experiment. In strong contrast to the usual studies in the MSSM with Minimal Flavor Violation (MFV), we find that the deviations of these MSSM decay widths from the Standard Model (SM) values can be quite sizable and that there are significant correlations among these deviations. All of these sizable deviations in the h decays are mainly due to large scharm-stop mixing and large sstrange-sbottom mixing. Such sizable deviations from the SM can be observed at high signal significance in future lepton colliders such as ILC, CLIC, CEPC, FCC-ee and muon collider even after the failure of SUSY particle discovery at the future HL-LHC. In case the deviation pattern shown here is really observed at the lepton colliders, then it would strongly suggest the discovery of QFV SUSY (the MSSM with general QFV).
References:
Phys. Rev. D 91 (2015) 015007; JHEP 1606 (2016) 143; IJMP A34 (2019) 1950120;
PoS(ICHEP2022) 536; PoS(EPS-HEP2023) 487; ECFA Report for European Strategy Update (2024), arXiv:2506.15390 (pages 115-117).

Speaker: Prof. Keisho Hidaka (Tokyo Gakugei University)

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42 Lepton flavor violating decay of true muonium: $(\mu^+ \mu^-) \to \mu^\pm e^\mp$

本研究では新たなレプトンフレーバー非保存（CLFV）過程として、true muoniumのCLFV崩壊 $（\mu^+ \mu^-）\to \mu^\pm e^\mp$ を提案します。この過程はハドロンによる不定性を含まず、運動学的にも非常に明確なシグナルが得られます。また、光子による双極子相互作用や4フェルミ相互作用といったCLFV相互作用の両方を調べることが可能です。
CLFV媒介粒子は多くのCLFV過程に間接的に関与するため、新粒子の同定には多様な種類の過程を探索することが重要です。本研究では、スカラー型、ベクトル型、双極子型の有効演算子を用いて分岐比を評価し、既存の実験制限と比較することで、その大きさが$\mathcal{O}(10^{-20})$になり得ることを計算しました。
さらに、複数の演算子が同時に存在する場合の干渉効果を導入し、それが他のCLFV過程との比較によって、演算子ごとの寄与を詳細に識別し得ることを示しました。

Speaker: Ryotaro Minato (Yokohama National University)

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43 Mass spectrum and symmetry breaking of gauge fields in Yang-Mills theory with extra dimensions of two-dimensional sphere

In the standard model, the mechanism for gauge symmetry breaking and the theoretical origin of the Higgs boson remains unclear. Yang-Mills theories in higher dimensions are good candidates to address these issues.
We have constructed a Yang-Mills theory with extra dimensions of two-dimensional sphere. In this model, compared to conventional models such as those with $S^1$ and $T^2$, curvature of the extra dimensions and the non-commutative nature of the gauge group result in different features in gauge symmetry breaking process and the origin of scalar fields.
In this poster, we will report the gauge symmetry breaking observed in the Kaluza-Klein expansion of four-dimensional gauge fields, as well as the mass spectrum obtained from the Kaluza-Klein expansion of the extra-dimensional gauge fields, which appear as scalar fields in our four-dimensional spacetime.

Speaker: Yuki Honda (Yokohama National University)

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44 On discrete gauging and non-invertible selection rules

We clarify selection rules of conjugacy classes of several finite discrete groups where we deal with both gauged and ungauged cases.
We find that the selection rules enjoy finite Abelian or non-Abelian discrete symmetries originating from the inner and/or outer automorphism of underlying discrete groups.
Since the selection rules of conjugacy classes do not obey conventional group-like selection rules, they open up new coupling selection rules of fields which are labeled by the conjugacy classes.

Speaker: Ryusei Nishida (Hokkaido University)

On discrete gauging and non-invertible selection rules.pdf

45 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

将来の様々な実験で検証が可能な電弱バリオン数生成は有力かつ興味深いシナリオである。
特に、電弱バリオン数生成に必要な新しいCPの破れは既存および将来の電気双極子モーメント実験で探索が可能である。
本講演では、two Higgs doublet modelにおける電弱バリオン数生成に重要なCPの破れを分類し、バリオン数生成について最小なセットアップで予言される避けられない電気双極子モーメント制限について議論する。

Speaker: Yushi Mura (KEK)

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46 ZN stability and adiabatic continuity in Twisted Eguchi-Kawai model with heavy adjoint fermions

ラージN極限での格子ゲージ理論は, ツイスト境界条件を課した0次元行列模型(Twisted Eguchi-Kawai模型)と等価であることが示唆されている. しかし, ゲージ理論との等価性を保証するZN対称性を保つためにはツイスト境界条件のパラメータのチューニングを行いながらラージNを取る必要がある. 本講演では, 重い随伴表現フェルミオンによりZN真空が安定化された模型を提案し, その模型における真空構造と物理量の計算結果を紹介する. さらに, この模型を拡張することで，コンパクト時空上のSU(N)ゲージ理論に対応する1次元行列模型を構成し，QCD閉じ込め相の連続性を行列模型のレベルで示す．

Speaker: yudai hamada (Kindai University)

47 将来レプトン加速器で探るレプトン数の破れ

本研究では、TeVスケールの質量を持つ右巻きニュートリノを導入したシーソー機構による標準模型の拡張に着目する。
TeVスケールという比較的軽い質量であることから、右巻きニュートリノは実験的検証の可能性を持ち、魅力的である。
一方で、これまでの実験的探索から、左巻きニュートリノとの混合角 $\Theta_{\alpha I}~(\alpha = e, \mu, \tau;~I = 1\text{-}N)$~(N:右巻きニュートリノの世代数) には制限が課されており、とくにニュートリノの放出を伴わない二重ベータ崩壊により、電子型混合角 $\Theta_{e I}$ に強い上限が与えられている。

本発表では、レプトン数を2単位破る$\mu^\pm \mu^\pm \rightarrow W^\pm W^\pm$過程に焦点を当てる。
従来，混合角$\Theta_{\alpha I}$は独立な自由パラメーターとして扱われてきた。
しかし、シーソー機構の枠組みを考えることによって混合角同士に関係がつき、許されるパラメータ空間が制限される。
以上を踏まえ、既存の制限を課した上で、本過程の検出可能性について議論する。

Speaker: Towa Takahashi (Niigata Univ.)

48 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

ゴールドスティーノとは、対称性が自発的に破れた際に現れる質量0の南部・ゴールドストーン粒子の超対称パートナーである中性ワイルフェルミオンである。重力を超対称性に含ませると、超対称性が局所的対称性となり、重力子の超対称パートナーであるスピン3/2のグラビティーノが現れる。これは局所的超対称性変換のゲージ場として考えることができ、超対称性が自発的に破れるとグラビティーノがゴールドスティーノを吸収し、質量を得る。非最小な超対称模型(SSM)を考え、2
つの超対称セクターが独立に破れることを仮定すると、質量を持った擬-ゴールドスティーノが物理的な自由度として現れ、ダークマターの候補として考えられる。本研究では、擬-ゴールドスティーノがダークマターである可能性を探るためにγ線への崩壊を考え、その寿命およびγ線のエネルギースペクトルを数値的に解析した。擬-ゴールドスティーノの主要な崩壊モードはグラビティーノと標準模型粒子2つを含む3体崩壊であり、その崩壊幅を計算した。

Speaker: yuki habashita (Kanazawa University)

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49 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

QCDアクシオンはダークマターの有力候補であるが、等曲率揺らぎやドメインウォールなど宇宙論的な問題がある。本発表では通常考えられるQCDの非摂動効果によるポテンシャルに加え、スカラー場とPeccei-Quinn場の混合項により生じる時間依存するポテンシャルを考える。QCD相転移よりも高いスケールにおいても大きなポテンシャルをもつため、ドメインウォールの進化やミスアラインメント機構によるアクシオンの生成量が非自明に変化する。一方、低いスケールでスカラー場が振動した後、この時間依存するポテンシャルは抑制されるので、パラメータの微調整なしに強いCP問題を解くことができる。本発表では特に、追加のポテンシャルが大きなドメインウォール数を持つときに、ドメインウォールが崩壊可能な条件とダークマターを説明できるパラメータ領域について議論する。

Speaker: Mr Shota Nakagawa (Tsung-Dao Lee Institute)

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50 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

標準模型に右巻きニュートリノとSU(2)スカラー二重項を新たに導入することで、ダークセクターにおける輻射補正を通じて左巻きニュートリノの質量を生成することが可能である。この理論的枠組みはScotogenic模型と呼ばれ、ニュートリノ質量の起源を説明するだけでなく、右巻きニュートリノの崩壊過程を通じて物質・反物質非対称の問題を説明可能であることが知られている。本研究では、最も軽い右巻きニュートリノよりもスカラー二重項の質量が大きい場合に、スカラー二重項が右巻きニュートリノおよびレプトン二重項へ崩壊することでレプトン数が生成されるシナリオを検討した。本シナリオにおいて生成されるバリオン数を算出し、また観測されているバリオン非対称を再現し得る右巻きニュートリノおよびスカラー二重項の質量、それらの結合定数に関するパラメータ領域の存在を調べた。

Speaker: Yurika Sekikawa (Yokohama National University)

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懇親会

Thursday, September 4

51 初期宇宙起源の重力波を用いた高エネルギー物理探査

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

Speaker: Ryusuke Jinno (Kobe University)

Jinno.key

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52 Reevaluation of Gravitational Waves from Metastable Cosmic String Segments

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.

Speaker: Shunsuke Neda (ICRR University of Tokyo)

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10:30 AM Break

53 Hidden Maxwell's Demon in Cosmological First Order Phase Transition

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.

Speaker: Juntaro Wada (Tohoku University)

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54 ステライルニュートリノによるKM3-230213Aの起源解明

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。

Speaker: Yuma Narita (Tohoku Univ.)

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55 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

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)

Speaker: Koji Tsumura (Kyushu U.)

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12:30 PM Lunch break

56 Recent Progress in Particle Dark Matter

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.

Speaker: Motoko Fujiwara (University of Toyama)

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57 Sterile neutrino dark matter with lepton flavor asymmetries

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.

Speaker: Kensuke Akita (University of Tokyo)

PPP_2025_Akita.pdf

3:30 PM Break

58 レプトジェネシスとニュートリノレス二重ベータ崩壊

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。

Speaker: Tatsuya Yokoyama (University of Tokyo)

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59 Sphalerogenesis

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].

Speaker: Masanori Tanaka (Peking University)

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60 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

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。

Speaker: 谷口 宙 (大阪大学)

Taniguchi_PPP2025.pdf

Friday, September 5

61 Future e+e- circular colliderでの精密測定

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。

Speaker: Motoi Endo (KEK)

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62 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

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。

Speaker: Yasuyuki Okumura (The University of Tokyo)

yasuyuki.okumura.2025090503.現象論研究会.pdf

11:00 AM Break

63 ヒッグス多体生成過程がもたらす暗黒物質シナリオ

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。

Speaker: Dr Seishi Enomoto (Kyushu Sangyo University)

Seishi_Enomoto(20250905).pdf

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64 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

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。

Speaker: Ryosuke Sato (Osaka University)

RyosukeSato_Sommerfeld.pdf

RyosukeSato_Sommerfeld.pptx

65 おわりに