基研研究会『素粒子物理学の進展2026』(Progress in Particles Physics 2026, PPP2026)
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
概要
本研究会は、現象論的な側面を念頭に置き、 素粒子物理学の発展を意図した研究交流を目的としています。 近年、素粒子物理学の細分化が進んでおりますが、本研究会では素粒子物理学の広範な話題をカバーし、分野を超える総合的な討論を行えるものを目指しています。 また同時に、個別分野の専門家だけでなく、専門分野を特定していない若手の方々の積極的な参加をサポートしたいと考えています。
この研究会でとりあげる主なテーマ
• 「LHCおよび各種将来加速器実験における物理」
• 「フレーバーの関与する物理」
• 「非摂動的な方法と強結合場の理論のダイナミクス」
• 「宇宙・天体物理と素粒子物理」
• 「統一理論、超対称理論、世代構造に関する模型構成」
• 「高次元理論や弦理論からのアプローチ」
開催日程&場所
2026年8月24日(月) - 28日(金)
場所:京都大学 基礎物理学研究所 + Zoom配信
「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。
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:6月30日
(今年度は、財源が例年以上に限られているため、旅費等の補助は、講演またはポスター発表をする学生に限ります。)
現地参加登録締切:7月24日
オンラインのみでの参加登録締切:8月21日
・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:6月30日
Invited Speakers (敬称略)
青木俊太朗(理研) Cosmological Collider Physics: 基礎と最近の進展
殷文(都立大) eVダークマター
大塚啓(九大) 非可逆な選択則に基づく素粒子現象論
奥平琢也(名大) 中性子を用いた時間反転対称性の破れの探索
北野龍一郎(基研) 夏休みの物理学(仮)
杉山素直(IPMU) 原始ブラックホール探査のためのすばる望遠鏡/HSCによるマイクロレンズ現象の観測
高柳匡(基研) 創発宇宙の最前線:反ドジッター宇宙からドジッター宇宙まで
富井正明(理研) 格子QCDとCP非保存の物理
柳田勉(IPMU) SeesawからNo Scale Gravityへ
山本新(理研) 格子ゲージ理論と量子計算の進展
渡邉真隆(東大) モノポール散乱とout-state波動関数
インフォーマルセッション(8/28日 14:00より)
日高義将(基研) 生成AI自動研究について
世話人
石田裕之 (富山県立大/連絡責任者)、伊藤悦子 (京都大基研)、菊地真吏子 (佐賀大)、桜井亘大 (鶴岡高専)、髙浦大雅 (京都大基研)、辻竜太朗 (KEK)、永田夏海 (東京大)、濱田佑 (大阪大)、濱田雄太 (KEK/理研)、藤倉浩平 (京都大基研)、山田將樹 (東北大)、山本恵 (岩手大)
過去の研究会へはこちらからアクセスできます。
PPP2025: https://indico.yukawa.kyoto-u.ac.jp/event/71/
http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~ppp.ws/PPP2024/
主催
京都大学基礎物理学研究所
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12:50 PM
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1:00 PM
開会 10m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
Speaker: Hiroyuki Ishida (Toyama Prefectural University) -
1:00 PM
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1:30 PM
Tensor Network Formulation of PT-Symmetric Quantum Filed Theory 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
通常の量子論では、スペクトルの実数性を保証するため、ハミルトニアンのエルミート性が仮定される。しかし $\mathcal{PT}$ 対称性のもとでは、非エルミートな理論や、実軸上でポテンシャルが下に有界でない理論も、適切な $\mathcal{PT}$ 対称複素積分経路により定義できる場合がある。本研究では、複素積分経路上で定義される $\mathcal{PT}$ 対称場の理論に対し、テンソルネットワークを用いた解析的定式化を与える。具体例として $-g\phi^4$ 理論を考える。cone 経路において初期テンソルを厳密に求め、添字和の偶奇に応じて摂動的セクターと非摂動的セクターが分離することを示す。さらにwedge 経路の分配関数が、エルミート$\phi^4$理論を負の4次結合へ解析接続して得られる分配関数の実部に一致することを、任意次元で示す。
Speaker: Kengo Kikuchi (Osaka Metropolitan University) -
1:30 PM
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2:00 PM
On-shell 散乱振幅による荷電ブラックホールのgraviton-photon混合 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
回転しない球対称な荷電ブラックホールである Reissner–Nordström(RN)時空では、背景電磁場を介して電磁摂動と重力摂動が結合するが、適切な変数変換により二つの独立なモードへ分離できることが知られている。本講演では、On-shell 散乱振幅を用いて、この分離を定めるチャネル基底を平坦時空の情報からどのように導けるか発表する。ブラックホールを荷電スカラーと見なし、photonもしくはgraviton が入射してphotonもしくはgraviton が放出されるtree-level 振幅を 2×2 行列として構成し、部分波展開した結果、部分波振幅行列が 一般相対論から導出されるMoncrief 結合行列と同じ固有空間を選び、RN 摂動を分離する一定の変数変換を再現する。また、有限質量による補正や線形スピン項はこの対応を崩す。本結果は Kerr–Newman ブラックホールのモード分離を証明するものではないが、未解決の回転系に対し、散乱振幅から分離変換を探索する新たな方法を与える可能性がある。さらに、本手法は二つの漸近チャネルをもつ一般の長距離散乱系にも応用できると期待される。
Speaker: Kento Takahara (Chiba University) -
2:00 PM
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3:00 PM
創発宇宙の最前線:反ドジッター宇宙からドジッター宇宙まで 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
量子情報と重力理論の関係から、反ドジッター宇宙からドジッター宇宙まで、最近のホログラフィー原理の発展について概説し、今後の展望を議論したい。
Speaker: Tadashi Takayanagi (Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University) -
3:00 PM
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3:30 PM
Break 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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3:30 PM
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4:00 PM
GUTスケール準安定宇宙ひもの崩壊率とナノヘルツ背景重力波 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
2023年に複数のパルサー・タイミング・アレイ(PTA)実験により、nHz帯の確率的背景重力波を示唆するシグナルが報告された。その起源としては、超巨大ブラックホール連星などの天体物理由来のソースに加え、初期宇宙の新物理に由来する宇宙論的ソースの可能性も盛んに議論されている。特に興味深い候補の一つが、量子効果によって崩壊しうる準安定宇宙ひもである。PTAで観測されたシグナルを準安定宇宙ひもで説明する場合、典型的にはGUTスケール程度のエネルギースケールが示唆される。このようなPTAシグナルをGUT模型のパラメータ空間に焼き直すためには、準安定宇宙ひもの崩壊率を正確に評価することが重要である。しかし、従来の崩壊率の評価はthin-string近似に基づいており大きな不定性を含んでいる。本講演では、ゲージ対称性が (SU(2) -> U(1) -> 1) と段階的に破れる単純な模型において、準安定宇宙ひもの崩壊率を精密に計算する方法を議論する。特に、thin-string近似を超えた崩壊率の評価が、宇宙ひも由来の背景重力波スペクトルおよびPTA信号の解釈にどのような影響を与えるかを示す。最後に、GUT模型への埋め込みや、準安定宇宙ひもを用いたSO(10)GUTとE_6 GUTの識別可能性についても展望を述べる。
Speaker: Yu Hamada (University of Osaka) -
4:00 PM
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4:30 PM
Pure Yang-Mills 理論におけるcosmic stringと背景重力波に現れるその痕跡 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
本講演では、背景重力波を通じて初期宇宙における非可換ゲージ理論の痕跡を検証・探索できる可能性について議論する。大統一理論などの多くのBSMモデルにおいて、対称性が破れる際には、位相欠陥として cosmic string が生じることが古くから知られている。しかし、従来の cosmic string とは異なり、pure Yang-Mills 理論においては、場の運動方程式の topological soliton としては捉えられない cosmic F-/D-string が形成される。これは非可換ゲージ場の confinement に伴い形成される巨視的な color flux tube のことであり、1-form symmetry を用いることにより捉えることが可能となる。より具体的には、${\rm Spin}(4N)\;(N\ge2)$というシンプルな pure Yang -Mills 理論において形成される cosmic F-/D-string を考え、その現象論について議論する。特に、delayed scaling を考慮することで、PTAによって近年観測された背景重力波信号をより自然に説明できることを示す。
Speaker: Kazuto Nakamura (東北大学) -
4:30 PM
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5:00 PM
重力波観測による新物理効果の探索 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
現在の観測実験では標準理論と矛盾が少ない一方で、その理論では説明できない現象が確認されている。そのため、新たな物理理論の方針としては高次元演算子を含む有効理論が考えられる。そのような理論に含まれる新物理効果は加速器実験以外にも重力波観測実験を用いて検証することができる。例えば、電弱一次相転移に寄与する効果は将来の宇宙重力波干渉計で探ることが可能である。その一方で相転移によって生じる重力波のエネルギーは理論的不定性を含んでいる可能性があり、観測によって新物理効果が定め切れるかは不確定である。
本講演では標準場有効理論やループ効果が演算子と現れるタイプのヒッグス場有効理論に注目し、Fisher行列による解析を用いて、新物理効果がどの程度、重力波観測によって探れるかを議論する。Speaker: Katsuya Hashino (NIT, Fukushima College) -
5:00 PM
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5:15 PM
Break 15m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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5:15 PM
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5:45 PM
Yukawa Unification in Renormalizable SU(5) GUT with Froggatt-Nielsen mechanism 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
大統一理論(GUT)は高エネルギーにおける湯川結合の統一を予言するが、現実の標準模型(SM)が持つフレーバー構造をそのまま再現することは困難である。
本講演では、Froggatt-Nielsen(FN)機構を伴うくりこみ可能なSU(5)×U(1) GUTにおいて、重いFNフェルミオンを導入することで、SMの湯川結合定数を自然に説明できる模型を提案する。さらに、このFNフェルミオンの存在が、ゲージ結合定数の統一および陽子崩壊の抑制も同時に説明することを示す。Speaker: Ko Hirooka (ICRR, the University of Tokyo) -
5:45 PM
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6:15 PM
レプトジェネシスに基づく再加熱温度の自然性評価 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
レプトジェネシスによってバリオン非対称性を説明するためには、ある程度高い再加熱温度が必要である。従来の解析では、手で固定した特定のパラメータ領域において$10^{10}\,\text{GeV}$という下限が得られていた。しかし、一般のパラメータ領域における下限は明らかではない。特に、パラメータのチューニングによって再加熱温度を任意に下げられる可能性がある。そこで我々は、ベイズ推定を用いて、自然なレプトジェネシスと整合する再加熱温度の範囲を解析する。
Speaker: Shotaro Ieyasu (Institute for Cosmic Ray Research (ICRR), The University of Tokyo)
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12:50 PM
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1:00 PM
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9:00 AM
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10:00 AM
夏休みの物理学(仮) 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
Abstract
Speaker: Ryuichiro Kitano (YITP, Kyoto U.) -
10:00 AM
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10:30 AM
イナート二重項模型におけるヒッグス二光子崩壊の2ループ補正計算 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
125GeVヒッグス粒子の二光子への崩壊分岐比は将来加速器実験で数パーセントのレベルで測定される。我々は、暗黒物質候補を含むイナート二重項模型において、ヒッグス低エネルギー定理を用いた2ループ計算を行い、ヒッグス二光子崩壊幅に対する新粒子による高次補正効果を解析した。暗黒物質の残存量を説明するシナリオにおいて、高次補正効果が標準理論の予言からのずれを増大させることを示す。加えて、ヒッグス自己結合との相関を示し、将来実験によるイナート二重項模型の検証可能性を議論する。
Speaker: 将司 愛甲 (都城工業高等専門学校) -
10:30 AM
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11:00 AM
Break 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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11:00 AM
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11:30 AM
フローマッチングとオートエンコーダーによるレプトンセクターの新たな相関の発見 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
オートエンコーダーは高次元データの低次元表現を学習する機械学習手法である。本研究ではオートエンコーダーを用いて、レプトンセクターにおける物理量データの低次元表現を解析する。この物理量データを得るためにタイプIシーソー機構を採用し、生成AI手法の一種であるフローマッチングによってニュートリノ質量行列と混合角の実験値を再現できる湯川行列とマヨラナ質量の値を大域的に求める。本研究によって、レプトンセクターの物理量間にこれまでに知られていなかった相関関係が発見された。この結果は、ニュートリノ質量の階層性や混合角の謎を研究するための手掛かりとなる可能性がある。
Speaker: 北川 遥翔 (九州大学) -
11:30 AM
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12:00 PM
Impact of Dwarf Spheroidal Galaxy Non-Sphericity on CTAO Searches for Dark Matter Annihilation 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
High-energy gamma-ray observations are powerful in probing dark matter of m$\gtrsim{\cal O}$(1)TeV. In this context, dwarf spheroidal galaxies (dSphs) are well-motivated targets because dynamical studies indicate that they are highly dark-matter dominated while exhibiting little or no gamma-ray emission from conventional astrophysical processes. One must carefully consider dark matter distributions in these systems for discussing constraints on annihilation cross-sections using gamma-ray data. Most previous studies have assumed spherical dark matter halos, despite the fact that the stellar components of those galaxies generally exhibit ellipticity. Such non-sphericity may have impacts on annihilation signal searches with the Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), whose angular resolution is finer than the typical angular extent of nearby dSphs. In this talk, we quantify the impacts of the non-sphericity for CTAO observations of dSphs by applying axisymmetric models from non-spherical Jeans analysis of target galaxies, and discuss the implications for future observations.
Speaker: Nagisa Hiroshima (Yokohama National University) -
12:00 PM
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12:30 PM
thermal misalignment dark matter と観測的制限 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
暗黒物質粒子と、熱平衡にある標準模型粒子との間の相互作用項がある場合、暗黒物質粒子は温度に依存する有効ポテンシャルを受ける。この有効ポテンシャルにより、初期宇宙の高温環境下で暗黒物質の場を励起し、観測と整合する残存量を得ることができる。これをthermal misalignment dark matter という[1]。
本発表では、我々の論文[2]に基づき、暗黒物質であるスカラー場$\phi$と電磁場が$\dfrac{\phi}{M} F^{\mu\nu}F_{\mu\nu}$ ($M$は定数、$F_{\mu\nu}$は電磁場の強さ)…(☆)という項を通じて相互作用する場合のthermal misalignment機構について紹介する。
当該論文では、thermal misalignmentによって生成される暗黒物質の量を、$\phiの質量$、$M$、再加熱温度をパラメータとして計算した。同様の状況を考察した[3]の結果を補完し、電弱スケール以上の温度において標準模型の$SU(2)$と$U(1)$場が(☆)に寄与する割合によって、残存量が10倍程度変化することを指摘した。さらに、$\phi$が崩壊する際に放出されるγ線が、今後の観測によって検出されうることを示した。[1]https://arxiv.org/abs/2109.04476
[2]https://arxiv.org/abs/2604.05326 (JHEPに投稿中)
[3]https://arxiv.org/abs/2408.16816Speaker: 怜一朗 早川 (東京大学大学院理学系研究科物理学専攻) -
12:30 PM
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2:00 PM
昼休み 1h 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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2:00 PM
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3:00 PM
SeesawからNo Scale Gravityへ 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
最近、どこへ行っても素粒子論グループに活気を感じられない。歴史的に生き残った如何なる研究も活気のある環境が生み出したものである。私自身のことをよく分析すれば、私の研究は、当時の”強い風”とその流れが生み出したものであることが分かる。Seesawを発見した当時を思い出すと、中性カレントについてのWeinberg-Salam模型と矛盾していたほとんどの実験結果が否定され、今の標準模型のみが生き残ってしまった。新しい理論の出現を信じていた我々若い学生たちは非常に落胆したものである。数年後にWeinberg達がノーベル賞を取得したことから当時の若者の落胆ぶりは想像が出来るだろう。しかし、そんな状況下でも我々若者はGUTから吹いてくる"強い風"を感じていた。しかし現在、若者が”風”を感じているとは思えない。「標準模型がほぼ確立した」ことは言い訳にはならない。特に若者はこの事をよく分析してもらいたい。この講演では、素粒子論グループの活気が失われた理由についての私の分析を紹介して、何故私が最近, Noninvertible Symmetryを使ったStrong CP問題の新しい解の発見や Planck Scaleを幻想と考えるNo Scale Gravityの提案に至ったのかを紹介したい。
Speaker: Tsutomu Yanagida (IPMU) -
3:00 PM
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3:30 PM
Decay of scalar condensation: two different approaches 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
Scalar condensation and its decay plays important roles in cosmology: such as inflation and reheating driven by inflaton condensation and its decay.
Two approaches can be found in literatures, in computing the decay (damping) rate of coherently oscillating scalar.
One is based on the parametric resonance in a mode function of a daughter particle.
The other is based on the effective action in the presence of a background field.
In this talk, we discuss perturbative agreement and non-perturbative disagreement of these two methods.Speaker: Ayuki Kamada (University of Warsaw) -
3:30 PM
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3:45 PM
Break 15m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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3:45 PM
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5:45 PM
ポスターセッション1 パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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3:45 PM
重いアクシオンによるカピッツァ型変調を通じたアクシオンポテンシャルの符号反転 20m
重いアクシオンのコヒーレント振動と軽いアクシオンとの混合により、軽いアクシオンの有効ポテンシャルの符号が反転、あるいは大きく抑制され得ることを示す。この機構は、高速振動によって不安定な配位が安定化されるカピッツァ振り子に類似している。一方、多アクシオン系では、外部から時間依存性を導入することなく、アクシオン間の質量階層と混合によって必要な変調が自然に生じる。さらに、このダイナミクスを解析し、宇宙後期に生じる軽いアクシオンポテンシャルの符号反転が、その宇宙論的存在量を大幅に増加させ得ることを示す。
Speaker: Kosei Tomiyama (Tohoku University) -
4:05 PM
Revisiting Neutral Wino Decays in Bino-Wino Coannihilation 20m
Bino-Wino coannihilation は、mini-split/spread supersymmetry における熱的暗黒物質シナリオとしてよく動機づけられる。Higgsino や sfermion が重い場合、Bino-like LSP は直接探索・間接探索では捉えにくい一方、Bino と Wino の質量差が小さい領域では、中性 Wino が長寿命となり、加速器実験で displaced vertex として現れる可能性がある。本講演では、Higgs-mediated decay に対する高次 QCD 効果、loop-induced decay、および bottomonium 終状態などを取り入れ、中性 Wino 崩壊を再検討する。これらの効果が寿命と分岐比に与える影響を示し、中性 Wino の displaced decay 探索への示唆を議論する。
Speaker: Tamon Suehiro (Kavli IPMU) -
4:25 PM
MeV-Scale Majoron Dark Matter and Future Detection Prospects with COSI 20m
マヨロン暗黒物質は、大域的なU(1)対称性の自発的破れに伴って現れる擬南部–ゴールドストーンボソンであり、シーソー機構によるニュートリノ質量生成やレプトジェネシスと自然に結び付く、魅力的な暗黒物質候補の一つである。本発表では、MeVスケールの質量を持つマヨロン暗黒物質に着目し、その崩壊に伴うガンマ線シグナルに対して、次世代MeVガンマ線望遠鏡COSIが到達し得る将来感度を議論する。
Speaker: Subaru Fujisawa (Kavli, University of Tokyo) -
4:45 PM
Vortex dynamics in oscillating axion background 20m
We study the dynamics of Abelian-Higgs vortices in the background of a coherently oscillating axion field. We show that the electric field is induced in the magnetic core of the vortex due to the axion-photon conversion. Moreover, because the electromagnetic field is confined in the vortex and excluded from the superconducting bulk regions due to the Meissner effect, the vortex tube can be regarded as a cylindrical cavity, and our numerical analysis shows that the resonant cavity mode (TM010 mode) can be efficiently enhanced in this tube. We also focus on the interaction of two vortices in the oscillating axion background, resulting in attractive or repulsive forces, even in the case with the BPS limit. These new features open up a new possibility for the axion dark matter search using superconducting devices.
Speaker: Naoya Kitajima (Tohoku University) -
5:05 PM
Symmetry of soliton seeded bounce 20m
真空の一次相転移における相転移率は、bounce 解と呼ばれる古典解によって支配される。ゼロ温度の場合、bounce 解が O(4) 対称性を持つことは数学的に証明されており、相転移率の評価において対称な配位を仮定することが正当化されている。近年、ドメインウォールや cosmic string などの soliton によって触媒される一次相転移が注目を集めている。Soliton は真空崩壊を促進し、重力波などの観測量にも影響を与え得る。一方で、soliton 背景中の bounce 解については、従来仮定されてきた空間対称性の正当化が明らかでなかった。本研究では、soliton 存在下の bounce 解に対して、その空間対称性の一部を数学的に正当化する。なお、本研究は神戸大学の神野隆介氏との共同研究に基づく。
Speaker: Shogo Matake (Kobe University) -
5:25 PM
$b \to s \nu \bar{\nu}$ 遷移におけるバリオン・メソン和則 20m
Flavor-Changing-Neutral-CurrentはGIM機構によって抑制されるため、新物理への感度が高いことが期待される。実際、$b \to s$ 遷移ではいくつかの新物理の兆候が実験から報告されている。特に$B^+ \to K^+ \nu \bar{\nu}$にはBelle IIで標準模型と比べて$2.7 \sigma$の超過が報告されている。本講演では$b \to s \nu \bar{\nu}$ 過程に注目し、これらの過程を背後においた$B \to K^{(*)} \nu \bar{\nu}$, $\Lambda_b \to \Lambda \nu \bar{\nu}$の実験値の間に存在する線形の関係である和則を、form factorの解析により導出する。この和則は右巻きニュートリノがdecoupleしているという仮定のみで、UVの新物理によらず、近似なしに求められる。この和則によって、独立した実験から未測定の物理量の実験値の上限が与えられ、また、将来的に実験の一貫性を検証可能であることを示す。
Speaker: Kota Sasaki (Chiba University) -
5:25 PM
Correlation Between Proton Decay Channels and the Axion Mass in an Extended SU(5) GUT 20m
We study a renormalizable SU(5) grand unified theory (GUT) supplemented by a 45-dimensional Higgs field and a DFSZ axion sector, imposing a Georgi--Jarlskog flavor structure at the unification scale.
We perform a one-loop gauge coupling unification analysis, explicitly including the threshold masses of the light multiplets arising from the 45-dimensional Higgs field.
This analysis identifies the viable region in the $(M_{\mathrm{GUT}},M_{S_1})$ parameter space.
Through the relation between the unification and PQ scales, this region yields correlated predictions for the QCD axion mass.
The Georgi--Jarlskog assumption substantially reduces the flavor ambiguity of the dimension-six baryon-violating operators, enabling robust constraints and predictions not only for antineutrino modes but also for charged-lepton proton decay modes such as $p \to e^+ \pi^0$.
We present the combined implications for proton decay and axion searches, showing how the GUT-selected parameter region maps onto the axion mass, the axion-photon coupling, and the axion-induced EDM coupling.Speaker: Keisuke Nagano -
5:25 PM
Dark matter explanations for the neutrino emission from the Seyfert galaxy NGC 1068 20m
We investigate the possibility that the high-energy neutrino flux observed from the Seyfert galaxy NGC 1068 originates from dark matter annihilations within the density spike surrounding the supermassive black hole at its center. The comparatively lower gamma-ray flux is attributed to a dark sector that couples predominantly to Standard Model neutrinos. To explain the absence of a corresponding neutrino signal from the center of the Milky Way, we propose two scenarios: (i) the disruption of the dark matter spike at the Milky Way center due to stellar heating, or (ii) the annihilation into a dark scalar that decays exclusively into neutrinos, with a decay length longer than the size of the Milky Way but shorter than the distance from Earth to NGC 1068.
Speaker: Kensuke Akita (University of Tokyo) -
5:25 PM
Forward Scattering Probability and Final-State Dependence in Quantum Field Theory with Gaussian Wave Packets 20m
本研究では、ガウス波束基底を用いて、有限の散乱時間における場の理論の前方散乱確率を解析する。平面波基底では、摂動展開された $\mathcal{S}$ 行列の $\mathcal{S}^{(0)}$ と $\mathcal{S}^{(1)}$ の干渉項にデルタ関数由来の不定形が現れる。一方、二乗可積分な波束基底を用いることで、この干渉項を有限の確率として定式化することができる。
本発表では、この確率項の終状態波束への依存性、特に中心運動量および中心位置に対する依存性に着目する。また、異なる質量スケールをもつ粒子の散乱について解析を行い、質量の違いが確率分布に与える影響を示す。特に、前方散乱領域に現れる有限時間効果に由来する寄与を明らかにし、平面波基底では現れない波束基底固有の物理的特徴について議論する。
Speaker: Yuya Nishio (Hokkaido University) -
5:25 PM
Impact of Quantum Corrections on Neutrino Zero Textures 20m
Neutrino zero textures offer a predictive approach to understanding the flavor structure of neutrino masses and mixing. However, quantum corrections can modify texture-zero conditions and alter the phenomenological predictions derived from them. In this study, we investigate the impact of quantum corrections on neutrino zero textures, focusing on the stability of their characteristic structures. We examine how radiative effects influence neutrino masses, mixing angles, and CP-violating phases, and discuss which texture patterns remain viable once quantum corrections are taken into account.
Speaker: Jun Miyamoto (Tokyo U., ICRR) -
5:25 PM
Impact of quark flavor violating SUSY on h(125) decays at future lepton colliders 20m
We study the CP-even neutral Higgs boson decays $h^0 \to c \bar{c}, b\bar{b}, b \bar{s}, \gamma \gamma, g g, Z \gamma$ in the Minimal Supersymmetric Standard Model (MSSM) with general quark flavor violation (QFV) due to squark generation mixings, identifying the $h^0$ as the Higgs boson with a mass of 125 GeV. We compute the widths of the $h^0$ decays to $c \bar c, b \bar b, b \bar s$ at full one-loop level. For the $h^0$ decays to $\gamma \gamma$, $g g$, $Z \gamma$, 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 (sparticle) masses from the LHC experiments. We also take into account the expected sparticle mass limits from the future HL-LHC experiment in our analysis. 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 $h^0$ 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, LCF@CERN, CLIC, FCC-ee, CEPC, and muon collider EVEN AFTER the failure of SUSY particle discovery at the HL-LHC. In case the deviation pattern shown here is really observed at the lepton colliders, then it would strongly suggest the discovery of virtual sparticle effects of QFV SUSY (the MSSM with general QFV).
Authors: H. Eberl, K. Hidaka, E. Ginina;
Reference: Phys. Rev. D 113, 015011 (2026) [arXiv:2511.20523];
Link: https://arxiv.org/pdf/2511.20523Speaker: Prof. Keisho Hidaka (Tokyo Gakugei University) -
5:25 PM
Implication of Nonlinear-supersymmetric general relativity(NLSGR) -Rationale of Nature- 20m
Considering (unstable) Riemann space-time whose tangent space possesses NLSUSY structure, i.e., specified by Majorana spinor(fermionic coordinates) ψαi (i=1…N) for SL(2,C) besides the ordinary Minkowski coordinates xa for SO(1,3) we find the unified vierbein waμ and performing the ordinary geometric argument of the general relativity we obtain straightforwardly new Einstein-Hilbert(EH)-type action (Nonlinear-supersymmetric general relativity(NLSGR)) LNLSGR (waμ) with the cosmological term and the global NLSUSY invariance. Due to NLSUSY structure of space-time LNLSGR (waμ) would collapse(Big collapse) producing the ordinary EH action for graviton eaμ, NLSUSY action for Goldstone(G) fermion ψαi (fundamental matter, superon) and their gravitational interaction described by superon-graviton action LSGM. (eaμ ψαi ), which is the vacuum configuration of NLSGR. Simultaneously the universal attractive force graviton would dictate the evolution(vaccum) of LSGM (eaμ, ψαi) by producing all possible gravitational composites of superons corresponding to the LSUSY (massless) supermultiplet fields of SUGRA, which may be regarded as the ignition of the Big Bang of the universe.
As shown in the simple toy model, the (algebraic) linearization of NLSUSY in SGM shows that the ordinary LSUSY model can emerge in the vacuum of NLSGR(SGM) as the composite of superons. NLSGR(SGM) paradigm bridges naturally the cosmology and the low energy particle physics, which provides new insights into unsolved problems of cosmology, SM and mysterious relations between them, e.g. the space-time dimension four, the origin of SUSY breaking, the dark energy and the dark matter, the dark energy density≃( neutrino mass)4, the three-generations structure of quarks and leptons, C-asymmetry of Nature, the rapid expansion of space-time and the fate of black hole and the universe.
All results were published separately. For some references,
[Ref.]
[1] K. Shima, Phys. Lett. B501, (2001).
K. Shima, Invited talk at the symposium, 100 Years Werner Heisenberg-Works and Impact-, September 26-30, Bamberg, Germany. Proceeding: Fortschr. Phys. 50 (2002) 5-7, 717, eds. D. Leust and W. Schleich.
[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, 2017), 301.
[3] K. Shima, Temporal preliminary report: arXiv:2012.01646[hep-th]Speaker: Prof. Kazunari Shima (Saitama Institute of Technology) -
5:25 PM
Implications of portal vector-like lepton on associated Higgs production at a multi-TeV muon collider 20m
We explore a portal vector-like lepton (pVLL) extension of the Standard Model (SM) and study its implications for Higgs and vector-boson associated production ($hV$, with $V = Z$-boson or dark photon) at a future muon collider facility. We show that while the $\mu^+ \mu^- \to hZ$ production rate remains close to its SM prediction in a wide range of parameter space, the rate for $\mu^+ \mu^- \to h\gamma_d$ can be substantially enhanced owing to the non-decoupling nature of the interaction involving the heavy lepton, the muon and the dark photon. We demonstrate that the $h\gamma_d$ production rate can exceed the corresponding $hZ$ rate by a factor of $1$-$100$ within the perturbative unitarity limit, making it a promising channel for probing Higgs interactions and potential new physics effects.
We also examine the role of the pVLL state in the context of dark matter (DM) phenomenology and identify regions of parameter space consistent with the observed relic abundance by extending the simplified setup with a viable DM candidate. The $h \, \gamma_d$ production can also be used to constrain the dark photon mass ($m_{\gamma_d}$) and/or the dark gauge coupling ($g_d$) consistent with various constraints including the current muon $g-2$ measurements within the pVLL framework. We perform a detailed collider analysis of the $h\gamma_d$ process in the $b\bar{b}~+$ missing energy final state. A $2\sigma$ exclusion limit for $m_{\gamma_d}$ up to $80$ GeV is obtained assuming $g_d=0.05$, $\sin\theta_L=4\times10^{-5}$, $\sin\theta_s=0.05$, for a heavy lepton mass $~\sim 3$ TeV at a $3$ TeV muon collider with an integrated luminosity of $1$ ab$^{-1}$.
Speaker: Krishna Tewary (Ramakrishna Mission Vivekananda Educational and Research Institute) -
5:25 PM
Minimal Majoron Dark Matter 20m
We study Majoron dark matter (DM) in its minimal realization, based on the Type-I seesaw framework extended by a SM-singlet complex scalar. Remaining agnostic about the origin and value of the Majoron mass, we evaluate the DM abundance from both the freeze-in and misalignment mechanisms, and identify the viable parameter space consistent with observational constraints. Without fine-tuning of the initial misalignment angle, we find that the Majoron mass is bounded by $m_J \lesssim \mathcal{O}(10)~\mathrm{MeV}$.We also discuss compatibility with thermal leptogenesis. Successful leptogenesis with two right-handed neutrinos favors misalignment-dominated production with the Majoron mass $m_J \lesssim \mathcal{O}(100)~\mathrm{eV}$, while freeze-in dominated production is compatible with leptogenesis only with a mild fine-tuning of the initial misalignment angle, $\theta_i \lesssim \mathcal{O}(0.01)$.
Speaker: Haruto Kitagawa (UTokyo) -
5:25 PM
Multi-(super)field inflation in supergravity without stabilizer superfields 20m
Realizing $F$-term slow-roll inflation in supergravity is non-trivial due to the well-known $\eta$-problem. The common strategy to solve the problem is to impose a shift symmetry on the Kähler potential, but this often leads to a negative potential in the large-field regime. To avoid negative potentials, an additional superfield called the stabilizer is usually added with a desired interaction. An alternative mechanism in supergravity, avoiding the use of a stabilizer superfield, was earlier proposed by two of us in the setup with a single chiral superfield having inflaton and goldstino amongst its field components. In this work, we extend that alternative mechanism to multi-superfield models of inflation, thereby providing a generic framework for embedding a wide class of single- and multi-field inflation models into supergravity. We illustrate our approach by several concrete examples of multi-field inflation and clarify the conditions required to avoid tachyonic instabilities during multi-field evolution. Our proposal significantly broadens the theoretical landscape of $F$-term inflation models in supergravity.
Speaker: Takahiro Terada (KMI, Nagoya University) -
5:25 PM
Neutrino Mass Generation and Dark Matter Phenomenology in a Neutrinophilic Dark Matter Model 20m
本研究では,アクティブニュートリノの質量を説明すると同時に,WIMPダークマターの直接検出実験からの厳しい制限を自然に回避できる模型について検討する.
直接検出実験の制限を回避する方法として,ニュートリノとのみ相互作用するダークマターは有力な候補である.このようなシナリオにおいて,ダークマターとニュートリノ質量の起源が互いに関係する可能性に着目する.そこで本研究では,Majoranaフェルミオンダークマター,複素スカラー媒介粒子,標準模型のヒッグス粒子,およびニュートリノを含むゲージ不変な次元5演算子を導入する.
この演算子に基づく有効場理論の枠組みにおいては,ダークマターの残存量とニュートリノ質量が同一の結合を通じて相関する.そこで,本研究では,観測されたダークマターの残存量を再現するとともに,インバースシーソー機構に類似した機構によって,観測に矛盾しない実現可能なニュートリノ質量を生成できるパラメータ領域を調べる.さらに,このパラメータ領域について,ヒッグス粒子の不可視崩壊,レプトン普遍性,加速器実験,およびニュートリノ望遠鏡実験からの制限を考慮し,現在の実験結果に整合する領域について議論する.Speaker: Coh Miyao (Tokyo Univ. of Science) -
5:25 PM
Numerical study of metastable cosmic strings 20m
Recently, metastable cosmic strings are attracting attention as a possible origin of the stochastic gravitational wave background evidenced by pulsar timing array expriments. We study their dynamics by simulating them numerically. Processes such as nongravitational energy dissipation from cosmic string segments will be discussed.
Speaker: Akifumi Chitose (ICRR, the University of Tokyo) -
5:25 PM
Probing scalar-mediator quark couplings via CLFV lepton-nucleon scattering 20m
レプトンフレーバーの破れを媒介する粒子がどのクォークと相互作用を持つか検証する方法について講演します。媒介粒子とグルーオンの有効相互作用は、媒介粒子がどのクォークと相互作用を持つかに応じて、異なる移行運動量依存性を示します。この相互作用を通じたレプトンフレーバー非保存深非弾性散乱を詳細に調べ、媒介粒子と相互作用を持つクォークの違いが微分断面積にもたらす影響を定量的に論じます。
Speaker: Dr Masato Yamanaka (Hiroshima Institute of Technology) -
5:25 PM
squashed Kaluza-Klein帯電ブラックホール時空における光の赤方偏移 20m
5次元squashed Kaluza-Klein帯電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、この時空中で天体が発する光の波長の振舞いを議論した。さらに、円軌道を運動する試験粒子が発する光の赤方偏移の振舞いを調べて、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: Dr Ken Matsuno (Osaka Metropolitan University) -
5:25 PM
TeV-scale origin of light dark matter and neutrino mass 20m
We demonstrate that TeV-scale heavy neutral leptons (HNLs) responsible for inverse-seesaw neutrino mass generation can simultaneously fix the cosmological abundance and decay properties of dark matter (DM). The spontaneous breaking of lepton number gives rise to a pseudo-Nambu-Goldstone boson that serves as a light DM candidate, whose mass originates from a small explicit symmetry-breaking term. The same HNLs that generate neutrino masses produce the DM via freeze-in and mediate its decay into neutrinos, leading to a tight correlation among neutrino masses, DM relic abundance, and DM lifetime. For collider-accessible TeV-scale HNLs, the observed relic density and lifetime constraints point to sub-GeV DM, yielding observable neutrino signals at JUNO and next-generation detectors such as Hyper-Kamiokande and DUNE. This framework establishes a predictive and experimentally testable link between neutrino mass generation and DM.
Speaker: Shu-Yu Ho (Academia Sinica) -
5:25 PM
ドメインウォールと粒子の散乱 -反射の条件- 20m
ドメインウォール(DW)は、異なる真空状態が接する境界に形成される高エネルギー密度の領域である。DWは多くの標準模型を超える模型からその存在が予言される。その直接検出に鉱石を使ったパレオディテクター(太古検出器)が有効であると、DWと場の散乱のsubleadingの効果から指摘されている。本研究では、DWとスカラー粒子の散乱においてleadingの効果を対称性の議論から詳しく調べる。より自然な模型で、DWの直接探索が可能となりうることを指摘する。
Speaker: 樹 佐藤 (東京都立大学理学研究科物理学専攻素粒子理論研究室) -
5:25 PM
ミューオンコライダーにおけるt-channel特異性 20m
Scattering amplitudes involving unstable particles often exhibit kinematical singularities when an intermediate particle in the t-channel becomes on shell. Such singularities appear in various phenomenologically important processes and require a careful treatment to avoid double counting with sequential production and decay processes. Conventional approaches typically introduce finite beam sizes or thermal effects to regularize the divergence, making the result dependent on external conditions rather than the underlying scattering amplitude.
In this work, we present an analytic prescription that isolates and subtracts the on-shell contribution directly at the amplitude level. Our method provides a finite scattering cross section without relying on beam-profile or thermal regularization and can be applied in a model-independent manner. The prescription is closely related to the factorization of the on-shell intermediate state and offers a transparent interpretation of the subtraction procedure.
As a phenomenological application, we study the process $\mu^+\mu^- \rightarrow W^\pm e^\mp \nu$, which is of particular interest for future muon colliders. We demonstrate that the proposed prescription yields finite and well-defined cross sections while preserving the physical interpretation of the scattering process. Owing to its generality, the method is expected to be applicable to a broad class of scattering processes involving t-channel on-shell singularities.
Speaker: Ryusei Sato (Yokohama National University) -
5:25 PM
擬南部ゴールドストン暗黒物質模型における2成分シナリオの検証 20m
擬南部・ゴールドストン暗黒物質模型では、暗黒物質と核子の散乱振幅に相殺が生じるため、直接検出実験の制限を自然に回避できる。しかし、この性質は同時に模型の検証可能性を低下させる。本発表では、この問題を解決する可能性として、擬南部ゴールドストン暗黒物質とベクトルWIMPからなる2成分暗黒物質シナリオを考える。2つの成分は熱的凍結により生成され、その残存量は対消滅過程、半対消滅過程、および成分間の変換過程によって決定される。特に、暗黒ゲージボソン成分は直接検出実験に有効な散乱を与えるため、2成分シナリオでは単成分の場合よりも実験的に検証しやすい領域が現れる。本発表では、各成分の残存量と直接検出断面積を評価し、将来実験による検証可能性を議論する。
Speaker: Takumi Ishikawa (Tokyo University of Science) -
5:25 PM
自然な E6 大統一理論における多世代右巻きニュートリノによる熱的レプトン数生成 20m
宇宙のバリオン数非対称性の起源を説明する有力な機構として、右巻きニュートリノの崩壊に基づくレプトジェネシスが知られている。本発表では、追加的な $U(1)_A$ 対称性を伴う 自然な $E_6$ 大統一理論 における熱的レプトジェネシスを議論する。この枠組みでは、Froggatt-Nielsen 機構により湯川結合の階層構造および右巻きニュートリノ質量階層が対称性から自然に導かれ、低エネルギーにおけるニュートリノ質量・混合と宇宙論的バリオン数非対称性を同時に記述できる可能性がある。
本研究では、MSSM における熱的レプトジェネシスを仮定し、複数世代の右巻きニュートリノ $N_i$ の生成、崩壊、逆崩壊および散乱過程を含む Boltzmann 方程式を数値的に解く。特に、従来しばしば用いられる最も軽い右巻きニュートリノ $N_1$ 近似を超えて、より重い右巻きニュートリノ $N_2$, $N_3$, $N_4$ の崩壊により生成される $B-L$ 非対称性に注目する。フレーバー効果、SUSY 粒子の寄与、spectator processを取り入れることで、各世代の右巻きニュートリノが最終的なバリオン数非対称性に与える影響を評価する。
Speaker: Kei SHIBATA
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3:45 PM
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6:00 PM
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8:00 PM
懇親会 2h セミナーハウス
セミナーハウス
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9:00 AM
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10:00 AM
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9:00 AM
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10:00 AM
中性子を用いた時間反転対称性の破れの探索 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
中性子は電荷を持たないためクーロン力による影響を受けにくく、また低速中性子では長い波長を持つ物質波としての性質が顕著に現れる。このため、中性子は精密なスピン制御や干渉・透過測定を通じて、微小な対称性の破れや未知相互作用を探索するための強力なプローブとなる。
本講演では、中性子を用いた時間反転対称性の破れ探索として、中性子電気双極子モーメント探索: TUCAN実験と原子核-中性子系におけるT-odd断面積の探索:NOPTREX実験を紹介する。中性子EDM 探索では、100neV程度まで運動エネルギーを落とした超冷中性子を電場・磁場中に長時間蓄積し、電場の反転に伴う中性子スピン歳差周波数の変化を測定する。現在、TUCAN コラボレーションは TRIUMF において次世代超冷中性子源を用いた実験を進めている。2026年1月にはEDM測定容器へのUCN貯蔵を実施し、先行実験のUCN密度を1桁上回る結果を得ることに成功し、現在の世界最高感度を一桁改善することを目指している。
一方、NOPTREXは、1eV程度の偏極熱外中性子ビームと偏極原子核標的を用いて、複合核共鳴における時間反転対称性を破るスピン相関項を探索する実験である。139Laや131Xeなどの中重核では、eV 領域の中性子吸収により形成される複合核共鳴において、核子間の弱い相互作用に由来する空間反転対称性の破れの効果が最大10^6倍程度まで大きく増幅されることが知られている。J-PARCにおける一連の測定から、139La+n の 0.75 eV p 波共鳴では、時間反転対称性を破る相互作用に対しても大きな増幅効果が期待できることが明らかになってきた。現在J-PARCにおいて低感度探索実験や将来実験に向けた開発が進行中である。
これらはハドロン系において異なるCP 非保存相互作用に感度を持つため、標準模型を超えたCPの破れを多角的に調べる上で相補的な役割を果たす。本講演では、これらの物理的背景、現在の開発状況、そして中性子を用いた時間反転対称性の破れ探索の今後の展望について述べる。
Speaker: Takuya Okudaira (Nagoya University) -
10:00 AM
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10:30 AM
Stringy Constraints on Modular Flavor Models 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
We investigate stringy constraints on moduli spaces in modular flavor models by analyzing moduli-dependent threshold corrections in heterotic string vacua. While moduli play a crucial role in determining the flavor structure of fermions predicted by modular flavor models, the parameter space in which their vacuum expectation values are allowed has not been fully explored. In this work, within the framework of perturbative heterotic string theory on toroidal orbifolds, we derive constraints on the moduli space and study their systematic behavior. We characterize the stringy constraints in terms of the dilaton, the beta-function coefficients, and the ratio between a complex-structure modulus and a Kähler modulus. It is found that the large value of the modulus controlling the flavor structure, i.e., $\tau\simeq i \infty$, is inconsistent within perturbative string theory, and the self-dual point $\tau=i$ is also disfavored in the large volume regime of toroidal backgrounds. In addition, we discuss the phenomenological implications of these stringy constraints.
This talk is based on arXiv:2508.12392 [hep-ph].Speaker: Takafumi Kai (Kyushu University) -
10:30 AM
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11:00 AM
Break 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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11:00 AM
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12:00 PM
非可逆な選択則に基づく素粒子現象論 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
本講演では、非可逆な選択則(non-invertible selection rules)に基づくフレーバー物理およびCPへの応用について議論する。この枠組みにおいて、物質場は有限群の既約表現ではなく、共役類によってラベル付けされる。このフュージョンルールに基づくアプローチが、従来の群論的(可逆な)対称性では実現不可能であった、クォークやレプトンの湯川結合における新たなテクスチャ構造をもたらすことを示す。さらに、フュージョンルールに基づき、様々な素粒子現象論への応用を議論する。最後に、トーラス・オービフォールド上のIIB型超弦理論や、非可換なオービフォールド上のヘテロ型弦理論など、弦理論のコンパクト化から生じる非可逆選択則のトップダウン的な実現についても紹介したい。
Speaker: Hajime Otsuka -
12:00 PM
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12:30 PM
ニュートリノ質量行列のテクスチャ構造に対する宇宙論的制限由来の選別 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
本研究では宇宙論的観測を踏まえたニュートリノ質量行列のテクスチャ構造に対する制限を議論する。特にtwo-zero/one-zero構造を解析することで、現在の観測から許容・禁止される構造を系統的に明らかにする。また各テクスチャにおける有効マヨラナ質量・CP位相の傾向を調べ、将来実験におけるテクスチャ構造の検証可能性について議論する。解析的な議論と併せ、生成AIを活用したパラメータ探索を用いることで、実験値に基づく網羅的な解析を実現した。非可逆選択則に基づくone-zeroテクスチャの起源を検討するなど、本研究は観測制限とフレーバー模型構築を結ぶ指針を与える。
Speaker: Mr Satsuki Nishimura (Kyoto University) -
12:30 PM
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2:00 PM
昼休み 1h 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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2:00 PM
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3:00 PM
格子ゲージ理論と量子計算の進展 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
近年、量子コンピュータの研究開発は急速に進展しており、幅広い分野でその応用が議論されています。素粒子物理学においても、格子ゲージ理論の実時間ダイナミクスなど、古典計算では困難な課題に対する解決策として期待されています。本講演では、ハミルトニアン形式の格子ゲージ理論の基礎と、その枠組みに基づく量子計算の具体例を解説します。特に、現在利用可能な実機量子コンピュータを用いた研究に焦点を当て、格子ゲージ理論研究における量子計算の現状を紹介します。
Speaker: Arata Yamamoto (RIKEN) -
3:00 PM
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3:30 PM
極低閾値量子センサーで読み解く局所ダークマターの速度分布 ― ハローモデルに依らない解析 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
近年急速に発展する極低閾値の量子センサーは、ごく小さなエネルギー変化まで捉え、これまで手の届かなかった低速度ダークマター(DM)への扉を開きつつある。局所 DM の速度分布は理論からも観測からも精度よくは分かっておらず、低速度領域こそ従来の直接検出が苦手とする"死角"である。本研究では、極低閾値の量子センサーによるDM-電子散乱について、観測される事象率を「検出器・模型に依存する応答」と「全実験に共通な速度分布由来の量」とに分離する、凸幾何学に裏付けされた DM ハローモデルに依らない解析手法を構築する。物質応答の異なるTES(超伝導転移端センサー, Al)型とMKID(力学的インダクタンス検出器, TiN)型が、互いに相補的な速度域を探ることを示し、標準ハローモデル・ダークディスク・地球束縛成分の模擬データから、仮定を置かずに速度分布を再構成できることを実証する。量子センサーが、信号から局所 DM の速度分布そのものを読み解く新たな手段となりうることを論じる。
Speaker: Koichiro Yasuda (UCLA) -
3:30 PM
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3:45 PM
Break 15m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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3:45 PM
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5:45 PM
ポスターセッション2 パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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3:45 PM
Anisotropy of Cosmic Background Photons from Annihilating/Decaying Dark Matter 20m
We provide a detailed formulation for calculating the angular power spectrum of
the cosmic background photons arising from the dark matter decay or annihilation
in a comprehensive manner. We pay particular attention to the case of dark matter
decaying or annihilating into line photons. It is pointed out that taking account of the
energy resolution of the detector is essential to correctly evaluate the angular power
spectrum. We apply our formulation to the observational data from infrared, optical,
X-ray and gamma-ray telescopes.Speaker: 崚介 糟谷 (東北大学) -
4:05 PM
アクシオン電磁気学の非平衡有効場理論と揺動散逸関係 20m
アクシオン電磁気学は、高次形式・高次群・非可逆対称性など、多様な一般化対称性が共存する理論である。これらの一般化対称性に関する理解は専ら平衡系に限られており、非平衡ダイナミクスへの制約は明らかになっていない。本発表では、非平衡系の実時間発展を記述するSchwinger–Keldysh形式を用いて、アクシオン電磁気学の低エネルギー有効場理論を構築する。特に局所平衡条件を課すことにより、アクシオンの散逸効果や揺動散逸関係を解明する。最後に、非平衡アクシオン電磁気学の一般化対称性について議論する。
Speaker: Mr Genki Yoshimura (The University of Osaka, Graduate School of Physics) -
4:25 PM
Decaying MeV-Scale Dark Matter:Gamma-Ray Decays at the $e^-e^+$ Threshold 20m
When the mass of an unstable particle is close to twice the electron mass, long-range electromagnetic interactions between the electron and positron in the loop become important. In this threshold region, the conventional perturbative expansion breaks down due to singular terms enhanced by the Coulomb interaction, and a non-perturbative treatment is required. In this work, we investigate threshold effects in particle decays into photons mediated by an electron loop. To incorporate the non-perturbative dynamics of the electron–positron pair, we employ a non-relativistic effective field theory framework and resum the Coulomb interaction to all orders.
Speaker: ショーンパトリック ケンプ (Kavli iPMU) -
4:45 PM
Top-philic Type-III 2HDMにおける電弱バリオン数生成:LHC $t\bar{t}$ 閾値 excess に動機づけられたシナリオ 20m
本研究では,LHCの$t\bar{t}$閾値excessに動機づけられたtop-philic Type-III 2HDMにおいて,特定の電弱バリオン数生成について研究する.その結果,top質量に空間依存の位相が生じる.この位相を用いてバリオン数非対称性を生成する.
Speaker: Yoshiki Matsuoka (The Open University of Japan) -
5:05 PM
電弱多重項粒子によるバリオン数生成 20m
本研究では,CPを破る電弱スファレロン過程によるバリオン数生成シナリオ(Sphalerogenesis)を実現するBSM模型について議論する。本シナリオでは,電弱スファレロン過程の脱結合を通じてサハロフの3条件が満たされる。このシナリオを実現するBSM模型を解析した結果,TeVスケールの電弱多重項粒子の導入により,観測されるバリオン数非対称性を説明できることを示す。さらに,将来の ACME III 実験などによる電子永久電気双極子能率(EDM)測定や HL-LHC におけるモノレプトン探索によって,広いパラメータ領域が検証可能であることを示す。
Speaker: Mr Kiyoto Ogawa (Nagoya) -
5:25 PM
$S^2$余剰次元を用いた高次元理論におけるHodge-like分解に基づくゲージ場のモード展開とCSDR法との関係 20m
高次元ゲージ理論は、標準模型を超える模型を構築するうえで有用な枠組みである。特に、商空間を余剰次元として用いる場合、その幾何学的性質に由来する背景ゲージ場は、4次元有効理論におけるゲージ対称性、粒子スペクトル、および相互作用を決定するうえで重要な役割を果たす。
我々は以前の研究において、背景ゲージ場が存在する二次元球面$S^2$上でのゲージ場のKaluza-Kleinモード展開を調べ、それにより得られる背景場に依存した質量スペクトルを解析した。本発表では、背景場を含む共変微分作用素に基づくHodge-like分解を用いることで、4次元有効理論を系統的に導出する。この定式化では、余剰次元方向のゲージ場の成分を、完全成分、余完全成分、調和成分へと分解する。
特に、調和成分は従来のCoset Space Dimensional Reduction(CSDR)法によって得られる解を自然に含んでいる。残りの成分は、CSDR条件によって制限されない、$S^2$上のより一般的な場のモードを記述する。このように、本枠組みはCSDR法による解と一般のKaluza-Kleinモードを統一的に記述するものである。発表では、得られるスペクトルと、それらが4次元有効理論における相互作用へ与える影響について議論する。
Speaker: Yuki Honda (Yokohama National University) -
5:25 PM
Completely Natural SO(10) GUT 20m
自然な大統一理論は、対称性で許されるすべての相互作用をO(1)係数で導入するという自然な仮定の下で、超対称大統一理論が抱える不適切な GUT Relation や二重項・三重項分裂問題を解決する。しかし、この理論ではニュートリノ質量とゲージ結合定数統一との間にテンションが存在する。本研究では、ディラック型ニュートリノ質量を増大させることで、この自然な仮定を維持したまま両者のテンションを解消する模型を構築した。
Speaker: 遥斗 中山 (名古屋大学 E研) -
5:25 PM
Finite modular Coleman-Weinberg inflation 20m
We propose an inflationary model based on finite modular
symmetry, in which a Coleman-Weinberg potential is induced by
heavy vector-like quarks coupled to a complex modulus $\tau$
through modular forms. The imaginary part of $\tau$ plays the
role of the inflaton, while its real part is interpreted as an
axion-like field. We demonstrate that the resulting inflationary
dynamics can be compatible with current cosmological
observations, including Planck constraints. We further
investigate the cosmological implications of the axion-like
degree of freedom, which acquires a nonzero mass and can dominate
the energy density of the Universe after inflation.Speaker: Komei Goto (Keio University) -
5:25 PM
Hunting for quark flavor violating Higgs decay H(125) -> b s at FCC-ee 20m
We have studied the sensitivity of FCC-ee(240GeV) with an integrated luminosity of 10.8$ab^{-1}$ to the quark flavor violating (QFV) Higgs boson decay branching ratio $\mathcal{B}(H\to bs)$. We analyzed the Monte Carlo (MC) generated signal event samples for four orthogonal signal channels $e^- e^+ \to Z(e^+ e^-)H(bs), \, Z(\mu^+ \mu^-)H(bs), \, Z(\nu \bar{\nu})H(bs), \, Z(q \bar{q})H(bs)$, where $Z(q \bar{q})H(bs)$ includes $Z(\tau^+ \tau^-)H(bs)$. The corresponding background event samples used in this analysis were produced by the FCC-ee Collaboration as apart of their Winter2023 Campaign. We analyzed these signal and background event samples using the IDEA detector concept and the fast detector simulation framework Delphes. For signal event sample and background event sample, physics-motivated pre-selection cuts and then a channel-specific XGBoost BDT classifier were applied to enhance signal to background ratio efficiently. In this BDT classifier analysis, the ParticleNET algorithm
was employed for jet-flavor tagging. The statistical analysis was performed using the CMS Combine framework when we evaluate the expected precision of $\mathcal{B}(H\to bs)$ measurement and the expected upper limit on $\mathcal{B}(H\to bs)$. As for the expected precision of $\mathcal{B}(H\to bs)$ measurement, we have found that this measurement is very powerful in testing and distinguishing models such as the SM, the MSSM with minimal flavor violation (MFV) and the MSSM with general QFV. As for the expected upper limit on $\mathcal{B}(H\to bs)$, the $Z(\nu \bar{\nu})H(bs)$ channel analysis provides the highest sensitivity giving an expected 95% CL upper limit of $2.31 \times 10^{-4}$. Combining all four channels yields an expected limit of $1.46 \times 10^{-4}$, demonstrating that the FCC-ee(240GeV) with an integrated luminosity of 10.8$ab^{-1}$ has strong sensitivity to this decay mode at the $10^{-4}$ level.Authors: Aman Desai (Adelaide University, Australia) and Keisho Hidaka
Work in progress.Speaker: Prof. Keisho Hidaka (Tokyo Gakugei University) -
5:25 PM
Leptogenesis with Flavor Effects in the Extended Scotogenic Model 20m
scotogenic模型は、輻射シーソー機構によってニュートリノ質量を説明する模型であり、右巻きニュートリノがレプトンとスカラー二重項に崩壊することで、レプトジェネシスによってバリオン数生成を行うことができる。
本研究では、スカラー二重項がさらにスカラー一重項に崩壊することで暗黒物質が生成される拡張模型でのバリオン数生成について、flavor効果を考慮した上でボルツマン方程式を解いてバリオン数を算出し、許容されるパラメータ領域について詳細に検討した。Speaker: Yurika Sekikawa (Yokohama National University) -
5:25 PM
Magnetic Catalysis and Fermion Mass Generation in de Sitter Spacetime 20m
強磁場の存在下では,荷電フェルミオンの運動が実効的に1次元に束縛され,カイラル凝縮を引き起こすことが平坦時空において広く知られている(磁気触媒効果,magnetic catalysis)。一方,インフレーション期に存在した磁場は,理論,現象論両者において重要な存在であるが,そこでの磁気触媒効果は未知であった。そこで本発表では,一様な背景磁場の存在下における de Sitter 時空中の磁気触媒効果について議論する。強磁場極限や大曲率極限などの極限領域における質量ギャップに対する解析的表式,カイラル対称性の破れに伴う相構造を明示する。
Speaker: Shintetsu Yamazaki (UTokyo the department of Arts and Science) -
5:25 PM
Non-Abelian A_4 vortices in SO(3) gauge theory: solutions, fusion rules, and non-invertible symmetries 20m
We study topological vortex solutions in a (3+1)-dimensional $SO(3)$ gauge-Higgs system with a Higgs field in the spin-3 representation. For a renormalizable Higgs potential, $SO(3)$ is Higgsed to the tetrahedral group $A_4$. We explicitly construct finite-tension axisymmetric vortex solutions in this Higgs phase.
We analyze their tensions and show that the vortices exhibit type-I-like, type-II-like, and Bogomolny-type regimes analogous to those of Abelian-Higgs vortices. We further discuss their interpretation as smooth finite-tension UV realizations of the surface operators associated with the non-invertible one-form symmetry of the infrared $A_4$ gauge theory.Speaker: 和哉 村上 (慶応義塾大学) -
5:25 PM
Novel bounds on neutrino portal dark matter from leptonic meson decays 20m
We investigate the potential of leptonic meson decays M→ℓν, where M is a pseudo-scalar meson, as a probe of neutrino portal dark matter. The model of our focus features a neutral fermion ψ and scalar ϕ, which are coupled predominantly to neutrinos in Yukawa couplings. This interaction generates two corrections to the M→ℓν observables. The first one is a novel three-body decay process M→ℓψϕ. This process is enabled by the splitting of the off-shell anti-neutrino ν into ψ and ϕ in the M→ℓν diagram. The helicity suppression in M →ℓν is absent in the three-body process, thereby forming a potentially large contribution to real experimental results, provided that ψ and ϕ are invisible. The second one is one-loop radiative corrections to the weak vertex, which do not modify the charged lepton spectrum but lead to enhancement or suppression of the partial M→ℓν decay width. To demonstrate the ability of the leptonic meson decays to probe the neutrino portal dark matter, we compute two corrections analytically and compare the modified meson branching ratios with the experimental data on the lepton flavor universality of pion and Kaon decays. The resulting constraints turn out to surpass the existing bounds in a large part of parameter spaces.
Speaker: Yuji Omura (Kindai University) -
5:25 PM
Particle radiation from semilocal strings and global monopoles 20m
Topological defects can arise as remnants of symmetry-breaking phase transitions in the early universe, and field theories can admit defects beyond the conventional homotopy-based classification. Semilocal strings provide such an example: they are string-like defects that can form even when the fundamental group of the vacuum manifold is trivial. We present results from numerical lattice simulations of semilocal string networks, investigating their particle-radiation properties for the first time. We find that the networks efficiently radiate Nambu-Goldstone (NG) bosons with physical momenta of order the Hubble scale. Motivated by the interpretation of the endpoints of semilocal string segments as global-monopole-like objects, we further study global monopole networks and find that they exhibit similar Hubble-scale NG boson radiation. As a cosmological implication, we discuss a scenario in which these NG bosons acquire masses through soft-breaking terms and constitute dark matter via their non-thermal production from semilocal string networks.
Speaker: Yukihiro Kanda (ICRR, University of Tokyo) -
5:25 PM
Relativistic-like behavior of ALPs with non-relativistic momenta 20m
Axion-like particles (ALPs) are among the leading dark-matter candidates. In the minimal cosine potential, cosmology imposes a robust requirement: by the epoch when ALPs behave as matter, the potential height needs to exceed the ALP energy density. This translates into a lower bound on the decay constant. A plausible loophole is to store most of the energy in nonzero-momentum modes while keeping the momenta non-relativistic. Using lattice simulations, we show that this does not evade the bound. When the condition is violated, the system behaves effectively as relativistic radiation rather than matter. For sufficiently small typical momentum, it also undergoes a nonlinear transition accompanied by the formation of “Baumkuchen-like” domain walls.
Speaker: Yuma Narita (Tohoku Univ.) -
5:25 PM
Residual group-like symmetries in selection rules without group actions 20m
We analyze loop-induced group-like symmetries in theories where fields are labeled by basis elements of a fusion algebra constructed from the conjugacy classes of finite groups.
Although the fusion rules for conjugacy classes are in general violated at loop level, residual group-like symmetries, including both Abelian and non-Abelian ones, remain exact through a procedure referred to as ``groupification''.
By examining various conjugacy classes of finite groups realized in heterotic string theory on non-Abelian orbifolds, we identify an approximate discrete symmetry that controls the magnitude of loop-induced couplings.
As a result, most parameters appearing in non-invertible selection rules are natural in the sense of 't Hooft.
Furthermore, we discuss anomalies of the groupification symmetry, which can impose additional constraints on models with non-invertible fusion rules.Speaker: Ryusei Nishida (Hokkaido University) -
5:25 PM
パリティ非保存スピン1暗黒物質による銀河ハローのガンマ線超過 20m
暗黒光子のkinetic mixingに対する現在の強い制約を回避するために、暗黒光子にZ_2奇のダークパリティを課した。このとき暗黒光子は安定となり暗黒物質の候補となる。U(1)_Xゲージ対称性が暗黒物質の質量項以外では保たれていると仮定すると、相互作用の最低質量次元は6となり、ヒッグス・ポータル相互作用となる。パリティ奇演算子に注目すると、直接検出実験の制限を回避しつつ、カットオフスケール1 TeVおよび質量約400 GeVの暗黒物質で暗黒物質残存量を説明できる。本モデルは特にW^+W^-チャネルでの宇宙線シグナルを予言する。最近報告された銀河ハローでのガンマ線超過は、ρ^2依存のNFWプロファイルを仮定すると、約420 GeV質量暗黒物質対のW^+W^-チャネルへの消滅で説明ができる。本モデルに軽いスカラー媒介粒子を導入するとゾンマーフェルト増幅が生じ、現在の銀河ハローでの消滅率を増大させガンマ線超過を説明しつつ、暗黒物質残存量は既存の方法で説明できる。この増幅は矮小楕円体銀河では飽和し、消滅率はp波として減衰するため本銀河からの観測制限に抵触しない。
Speaker: Kimiko Yamashita (Ibaraki University) -
5:25 PM
レプトン-クォーク散乱における量子もつれとレプトクォークのフレーバー構造 20m
近年、場の量子論と量子エンタングルメントの関連性を探る研究が活発に行われている。特に、散乱の終状態におけるエンタングルメント・エントロピーの最大化・最小化という要請から、対称性や物理定数を導出するアプローチが注目を集めている。一方で、現在Bアノマリーも新物理を示唆する重要な兆候として議論されている。特に、$R(D)$および$R(D^*)$の実験値は標準模型の予言から$3.8\sigma$の乖離を示しており、これを説明する新粒子としてレプトクォークが有力視されている。本発表では、$\ell q \to \ell q$ 散乱過程におけるヒッグス-レプトクォークの干渉を調べ、エンタングルメントの最小化によりレプトクォークのフレーバーの階層性構造が再現されることを示す。
Speaker: Yamagishi Junya (Chiba University) -
5:25 PM
拡張ヒッグスセクターにおける包括的ヒッグス崩壊計算と量子補正のインパクト 20m
ヒッグスファクトリーでは、125 GeVヒッグスボソンの性質が高精度で測定されることが期待されている。これらの精密測定により標準理論予言からのずれが発見されれば、ヒッグスセクターの構造やその背後にある新物理に迫ることができる。
これまで、rhoパラメータがツリーレベルで1となる拡張ヒッグス模型(Two Higgs Doublet Model、Higgs Singlet Modelなど)については、ヒッグス結合や崩壊率に対する輻射補正の効果が広く研究されてきた。一方で、rhoパラメータがツリーレベルで1からずれる模型については、輻射補正を含めた精密解析はほとんど行われていない。
本講演では、その具体例として実ヒッグス三重項模型(Real Higgs Triplet Model)に着目し、125 GeVヒッグスボソンの崩壊率に対する1ループ補正の理論予言について議論する。特に、rhoパラメータが1からずれることに起因する特徴や、将来のヒッグス精密測定による検証可能性及び他の模型との識別可能性について議論する。Speaker: Kodai Sakurai (Tohoku University) -
5:25 PM
最小左右対称模型におけるQCD θパラメータ 20m
左右対称模型ではパリティ対称性を導入することで強いCP問題を解決するが、パリティの自発的破れによって量子補正でQCDθパラメータが誘起され、その値は現在の中性子EDMからの制限に近いと見積もられている。本研究では最小左右対称模型について、クォーク質量への2ループ補正を評価し、中性子EDMからの制限と比較した。結果として、中性子EDM実験の精度が数桁向上することによって、パラメータ空間の大部分を排除できることを示す。
Speaker: Tatsuya Banno (Nagoya University) -
5:25 PM
確率的背景磁場中における光子 Stokes パラメータの有効発展 20m
外部磁場中で光子と他の粒子が混合する系では、光子から他粒子への摂動的転換により、光子偏光状態は実効的な発展を受ける。本研究では、このような過程が光子の Stokes パラメータに与える影響を線形変換として定式化し、その代数的構造を具体的な混合系に対して導出する。さらに、背景磁場がヘリシティを伴うガウス確率場である場合へ拡張し、Stokes パラメータのアンサンブル平均が、磁場パワースペクトルと解析的な積分核の畳み込みとして表されることを示す。最後に、宇宙論的磁場模型を用いて、Stokes パラメータの期待値および分散の光子周波数依存性を解析し、確率的背景磁場中における偏光発展の特徴を議論する。
Speaker: 千葉 航 (Kobe University) -
5:25 PM
禁制暗黒物質模型におけるゾンマーフェルト効果 20m
禁制暗黒物質模型は、暗黒物質がより重い粒子へと対消滅する過程により暗黒物質の残存量を予言すると同時に、現在の宇宙での対消滅を抑制することで間接探索実験での制限を回避できる模型として注目されている。この模型では対消滅により生成される終状態粒子が非相対論的となり、終状態粒子間に軽い粒子が媒介する長距離力が存在する場合にはゾンマーフェルト効果を引き起こしうる。本発表では、終状態粒子間の長距離力由来のゾンマーフェルト効果について、終状態粒子の寿命を正しく評価した定式化を議論する。
Speaker: Takumu Yamanaka (Osaka University) -
5:25 PM
輪の上の粒子の量子論: または私は如何にして心配するのを止めてtheta vacuumを愛するようになったか 20m
QCDではtheta項によってCP対称性の破れが生じ得るとされるが、現在までにそのような効果は観測されておらず、この謎は「強いCP問題」と呼ばれている。この発表では、QCDのCP対称性の破れの定式化において、経路積分の極限の順序をめぐる最近の議論を概観する。さらに、輪の上の粒子の量子力学に焦点を当てることで、この定式化の妥当性について論じる。
Speaker: Ryosuke Sato (Osaka University) -
5:25 PM
通常の真空多様体では自明な Cho-Maison 型ソリトン 20m
トポロジカルソリトンは通常、対称性の破れによって定まる真空多様体のホモトピー群によって分類される。しかし Cho--Maison モノポールでは、通常の意味での真空多様体に基づく分類は自明であるにもかかわらず、ヒッグス場の向きに注目すると非自明な巻き数が現れる。本発表では、このように通常の真空多様体ではトポロジカルに自明でありながら、場の向きに対する追加の同一視を考えることで非自明な構造をもつソリトンを考察する。
まずホモトピー群の完全列を用いて、このような構造がどの余次元で現れ得るかを整理する。その結果、余次元 2 のストリングと余次元 3 のモノポールが自然な候補となることを説明する。余次元 3 の例が Cho-Maison モノポールであるのに対し、余次元 2 の例として、基本表現スカラーをもつ SU(2)ゲージ理論における Z_2ストリングを取り上げる。また、このZ_2 ストリングの安定性についても議論する。Speaker: Fukutaro MIYA (The University of Osaka)
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3:45 PM
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9:00 AM
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10:00 AM
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9:00 AM
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10:00 AM
モノポール散乱とout-state波動関数 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
abstract
Speaker: Masataka Watanabe (Nagoya University) -
10:00 AM
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10:30 AM
Bounds on nonlinear effective field theories via resummed relative entropy 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
We study nonlinear effective field theories (EFTs) with factorially growing perturbative expansions, focusing on a class in which the relative entropy encodes an infinite tower of higher-dimensional operators. Using the resummed relative entropy, we derive bounds on EFT coefficients: the non-negativity of the resummed relative entropy fixes the sign of their asymptotic growth, while its violation signals nonperturbative effects such as instabilities. In fermionic QED, analytic continuation from Euclidean to Minkowski spacetime yields a concrete example: the Schwinger effect, a nonperturbative instability captured by the resummed relative entropy.
Speaker: Daiki Ueda (Technion) -
10:30 AM
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11:00 AM
Break 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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11:00 AM
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11:30 AM
Physical Interpretation of SMEFT Effects in single boson productions at TeV-Scale Lepton Colliders 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
We demonstrate that the Feynman-Diagram gauge provides a transparent decomposition of SMEFT contributions according to scattering mechanisms and gauge-higgs interaction vertices, enabling a direct physical interpretation of Wilson-coefficient effects in electroweak scattering.
Building upon this framework, we perform feasibility studies for future TeV-scale lepton colliders (ILC, FCC-ee, Muon Colliders, etc), evaluate their sensitivity to the relevant SMEFT operators, and derive the projected bounds on the corresponding Wilson coefficients.Speaker: Hiroyuki Furusato (Iwate university) -
11:30 AM
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12:00 PM
Revisiting Instanton Calculations in Subtle Settings 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
Instantons play a central role in the semiclassical description of non-perturbative phenomena in gauge theories. Their calculation, however, can be delicate in some subtle settings, notably in theories with spontaneous symmetry breaking and in problems involving finite non-compact spacetime. In this talk, I revisit selected issues in instanton calculations in such settings.
One possible focus is the treatment of instanton contributions in the broken phase, where constraints are needed to construct the relevant semiclassical configurations. Another possible focus is instanton calculations on finite non-compact spacetime, where boundary conditions and controlled limiting procedures must be specified carefully. Depending on the emphasis of the talk, I will discuss one or both of these themes.
The selected topics include the case of spontaneous symmetry breaking, based on arXiv:2604.02987 [hep-th], and the finite non-compact spacetime case, based on ongoing work.Speaker: Takafumi Aoki (ICRR, the University of Tokyo) -
12:00 PM
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12:30 PM
軽いミリ荷電粒子模型に現れる整数論的構造 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
ミリ荷電粒子は、標準模型を超えた物理の候補であり、将来実験や宇宙・天体物理観測を通じた探索が期待されている。一方で、その質量が将来実験や観測で検証できるほど軽い場合には、質量の自然性を保証する機構を模型の中で実現する必要がある。本発表では、軽いミリ荷電粒子をカイラルなゲージ理論として構成する場合を考え、ゲージアノマリーの相殺条件が数論におけるdegree 3のProuhet-Tarry-Escott問題と等価に書けることを示す。この対応から、隠れたセクターには少なくとも4種類のミリ荷電状態が必要であることが直ちに従う。さらに、最小の理想解に基づく模型では、質量スペクトルに近似的に縮退した二重項構造が現れる。したがって、1つのミリ荷電粒子が発見された場合、同じミリ電荷を持ち、近い質量をもつパートナー粒子の存在が示唆される。本発表では、ゲージアノマリー、数論、そして軽い新粒子探索の間に現れるこの予期しない関係について議論する。
Speaker: Junseok Lee (東北大学) -
12:30 PM
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2:00 PM
昼休み 1h 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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2:00 PM
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3:00 PM
格子QCDとCP非保存の物理 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
格子 QCD は、強い相互作用に支配されるクォーク・グルーオンの非摂動的ダイナミクスを第一原理から計算する手法であり、近年その計算精度は著しく向上している。ミューオン異常磁気能率に代表されるように、理論・実験の双方から注目される精密計算において格子 QCD の果たす役割は大きい。こうした精密計算は標準模型を超える物理を探索する重要な舞台となっており、なかでも CP 対称性を破る現象は有力な手がかりを与えると期待されている。これらの現象のなかには、標準模型からの定量的な予言が非摂動的な QCD 効果に大きく依存するものがあり、格子 QCD はこれを系統的に計算できる。
本講演では、その代表例として $K \to \pi\pi$ 崩壊を取り上げる。同崩壊は直接的 CP の破れ($\varepsilon'/\varepsilon$)を担い、その崩壊振幅は格子QCDによるハドロン行列要素の計算から得られる。これまでの計算の現状と今後の展望についてまとめる。Speaker: Masaaki Tomii (RIKEN R-CCS) -
3:00 PM
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4:00 PM
原始ブラックホールの観測的探査 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
原始ブラックホール(Primordial Black Holes: PBHs)は、初期宇宙に存在した密度揺らぎが重力的に崩壊して形成された可能性のあるブラックホールです。PBHは、通常の物質のように光を放出・吸収しないため、暗黒物質の候補の一つとして長く研究されてきました。しかし、これまでPBHの存在を示す決定的な観測証拠は得られていません。PBHが暗黒物質の一部を占めていれば、背景の星の明るさを一時的に増幅する「重力マイクロレンズ現象」を引き起こす可能性があります。本講演では、すばる望遠鏡の Hyper Suprime-Cam(HSC)を用いて行ってきた、アンドロメダ銀河(M31)の星を対象とするマイクロレンズ探査を紹介します。特に、最近の解析で得られたPBHマイクロレンズ候補イベント、その物理的な解釈、さらにすばるHSCデータの独立な再解析や他のマイクロレンズ観測との比較を通じて、PBH探索をめぐる研究コミュニティでの最先端の議論を概説します。
Speaker: Sunao Sugiyama (Kavli IPMU) -
4:00 PM
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4:15 PM
Break 15m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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4:15 PM
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4:45 PM
複数場模型におけるアクシオンの位相欠陥とドメインウォール問題 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
複数の複素スカラー場を含むアクシオン模型では、各位相自由度の巻き付きに対応して複数種の宇宙ひもが形成されうる。大域的対称性をあらわに破るポテンシャルが生じると、宇宙ひもの周りにはドメインウォールが形成され、これらの位相欠陥が安定なネットワークとして残れば深刻な宇宙論的問題となる。本講演では、ドメインウォールの張力によって複数種の宇宙ひもが束縛される可能性に注目し、ドメインウォール問題の回避条件を議論する。特に、大域的対称性のみを持つ模型と、大域的・局所的対称性が共存する模型を議論する。
Speaker: Kai Murai (RIKEN iTHEMS) -
4:45 PM
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5:15 PM
Primordial Black Hole Formation from Non-Topological Solitons 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
Non-topological solitons can generate sizable Poisson density fluctuations, which grow during an early matter-dominated era and lead to primordial black hole (PBH) formation. Previous studies of this scenario assumed a monochromatic soliton mass distribution and did not fully address PBH formation from perturbations generated inside the horizon. In this work, we develop a general framework for evaluating density perturbations from a soliton mass distribution and clarify the collapse condition for sub-horizon perturbations during an early matter-dominated era. Applying the formalism to gauge-mediated Q-balls with a lattice-simulated charge distribution, we show that PBHs can constitute all dark matter.
Speaker: Shunsuke Neda (ICRR University of Tokyo) -
5:15 PM
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5:45 PM
Theory and phenomenology of light distortion 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
一般相対論ではtorsion-free条件とmetricity条件が課されるが、これらを課さない最も一般的な計量と接続を用いた重力理論はMetric-Affine重力と呼ばれる。この理論では重力セクターに新たなスカラー場やベクトル場が現れるが、その中で特に軽い自由度が自然に一つ現れることを発見した。この新たな自由度と、ダークマターやインフレーションとの関連を議論する。
Speaker: Kazunori Nakayama (Tohoku University)
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9:00 AM
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10:00 AM
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9:00 AM
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10:00 AM
eVダークマター 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
本講演では、eV付近の質量を持つダークマターに着目し、その理論的モチベーションと将来探索の可能性について議論する。本会議では、その一部として、バリオンとダークマターの存在量の近さを説明しうる機構の提案およびeVダークマター探索や天文応用が可能な新たな赤外線分光器のコンセプトについても話す予定である。
Speaker: Wen Yin (東京都立大学) -
10:00 AM
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11:00 AM
Cosmological Collider Physics: 基礎と最近の進展 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
インフレーション期の宇宙は、現在の加速器実験では到達できない高エネルギースケールの物理を探る “Cosmological Collider” として機能する可能性がある。特に、インフレーション中に生成された重い粒子は、原始揺らぎの非ガウス性に特徴的なシグナルを残し、その質量やスピンなどの情報を宇宙観測から読み取れる可能性がある。Cosmological Collider Physics は、このアイデアに基づき、初期宇宙を通じた新粒子探索を目指す研究分野として近年大きく発展している。本講演では、Cosmological Collider Physics の基本的な考え方を概説した後、最近の理論的進展や標準模型を超える物理への応用について紹介する。
Speaker: Shuntaro Aoki (RIKEN) -
11:00 AM
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11:30 AM
Break 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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11:30 AM
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12:00 PM
軽量言語モデルの素粒子現象論への応用 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
大規模言語モデルは今や日常の研究に活用されているが、データの保全、言語モデルの安定性、計算資源、環境負荷等を考えると小規模言語モデルにおける研究活用を検討することが、今後重要になってくる。本研究では、高エネルギー現象論のコード生成を例に取り、コードの設計、生成、生成コードの解析と評価の4っつの機能を分割したマルチエージェントコード生成を提案し、どの程度資源削減が行えたかを示す。直接物理の話題ではないが、言語モデルの仕組みや、AI活用の最前線の状況等も踏まえた話になるようにしたい。
Speaker: MIHOKO NOJIRI (KEK) -
12:00 PM
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12:30 PM
ニュートリノ振動はいつ立ち上がるか:実伝播と仮想伝播の境目 30m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
ニュートリノはいつ振動を始めるのか。波束場の量子論で振幅の積分を鞍点法で評価すると、伝播時間に閾値があり、それを超えて初めて中間状態が「実在として」伝播し、振動が立ち上がる。これは、Jacob–Sachs(Grimus–Stockinger)定理が扱ってきた長時間極限を、より短い伝播時間まで広げたものである。閾値より手前では、中間粒子はマクロな距離を進めず、純粋に仮想的な状態にとどまる。この実伝播と仮想伝播の境目はニュートリノに限らず一般の不安定粒子に現れ、伝播する粒子どうしの干渉も見通しよく捉えられる。さらに、これまで後付けの処方として置かれてきた伝播時間の積分、そして見落とされてきた伝播距離の積分が、いずれも外部波束の中心位置についての積分から自然に導かれることを示す。
Speaker: Kin-ya Oda (Tokyo Woman's Christian University) -
12:30 PM
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12:35 PM
閉会 5m パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
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2:00 PM
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3:00 PM
AI 1h パナソニックホール
パナソニックホール
京都大学基礎物理学研究所
Speaker: Yoshimasa Hidaka (YITP)
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9:00 AM
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10:00 AM