2019年度 素粒子論研究室 セミナー・文献紹介

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セミナー

目次

  1. 2019/12/20「レプトンg-2 --過去、現在、未来-- 」仁尾 真紀子氏
  2. 2019/12/13「A lattice formulation of the Atiyah-Patodi-Singer index 」川井 直樹氏
  3. 2019/11/08「初期宇宙磁場の引き起こす素粒子論的諸現象」鎌田 耕平氏
  4. 2019/10/18「Finite $N$ corrections to the superconformal index from D3-brane analysis in $\text{AdS}_5/\text{CFT}_4$」荒井 玲於奈氏
  5. 2019/7/5「BelleⅡ におけるタウの研究と粒子識別装置」西村 美紀氏
  6. 2019/6/19「1次元ゲージ理論における2つの相転移温度の温度間隔のD依存性に関するゲージ・重力対応とゲージ・流体対応の反例 」 竹内 紳悟氏
  7. 2019/6/7「Is Symmetry Breaking into Special Subgroup Special?」山津 直樹氏
  8. 2019/5/10「重力波天文学の夜明け」譲原 浩貴氏

内容案内

講演ファイルにはアクセス制限があります。

日時
2019/12/20 (金) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
仁尾 真紀子 氏 (理研)
題目
レプトンg-2 --過去、現在、未来--
概要
1946年に電子の磁気能率のg因子が2からずれていることが 原子の分光実験で示唆され、1947年には量子電磁気学(QED)でその差が、 定性的だけでなく定量的にも説明されました。 この成功を基盤として、場の量子論の研究が花開き、 標準模型(SM)の成立へとつながりました。 SMの実験的検証は、加速器を用いた高エネルギー衝突実験が 長く主流でしたが、2012年のヒッグスの発見以降は、 精密検証に再び脚光が当たりつつあります。特にミューオンの g-2は未知の物理への窓口として、大きな期待を集めています。 電子そしてミューオン のg-2に関して、理論と実験の比較の 現状を紹介します。さらなる精密検証を可能にするために 実験的、そして理論的に何をすべきかを考えてみます。
日時
2019/12/13 (金) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
川井 直樹 氏 (大阪大)
題目
A lattice formulation of the Atiyah-Patodi-Singer index
概要
The Atiyah-Singer index theorem on a lattice without boundary is well understood owing to the seminal work by Hasenfratz et al. But its extension to the system with boundary (the so-called Atiyah- Patodi-Singer index theorem) plays a crucial role in T-anomaly cancellation between bulk- and edge-modes in 3+1 dimensional topological matters. This theorem is known only in the continuum theory and no lattice realization has been made so far. In this work, we try to non-perturbatively define an alternative index from the lattice domain-wall fermion in 3+1 dimensions. We will explain that this new index in the continuum limit, converges to the Atiyah-Patodi-Singer index defined on a manifold with boundary, which coincides with the surface of the domain-wall.
日時
2019/11/8 (金) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
鎌田 耕平 氏 (東大)
題目
初期宇宙磁場の引き起こす素粒子論的諸現象
概要
FermiによるTeVブレーザーの観測は本来あるはずのカスケードGeVガンマ線を検出していない。 これは銀河間に磁場があるとすれば説明でき、そのような磁場の起源を初期宇宙に求めることは 興味深い可能性の一つである。今回我々は、もし初期宇宙の電弱相転移前に(ハイパー)磁場が生成 されたとするならば、素粒子的宇宙論の観点からも面白い現象が起こることを発見した。すなわち、 もし(ハイパー)磁場がヘリシティを持っていたならば、素粒子標準模型のカイラル量子異常を通じて、 電弱相転移前および相転移時に物質反物質非対称が生成されるのである。したがってこの機構自体には 素粒子標準模型を超えた物理は必要とされず、磁場生成にこそ標準模型を越えた物理が必要とされるの である。このセミナーではこの機構を概説し、その痕跡としての銀河間磁場がどのような特徴をもつ べきかを紹介する。この機構に必要とされる磁場を作る方法の例として、擬スカラーインフレーション とカイラル磁気不安定性についても触れたい。
講演内容
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日時
2019/10/18 (金) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
荒井 玲於奈 氏 (東工大)
題目
Finite $N$ corrections to the superconformal index from D3-brane analysis in $\text{AdS}_5/\text{CFT}_4$
概要
In the context of the AdS/CFT, the Type IIB superstring theory on $AdS_5 \times SE_5$ corresponds to an $\mathcal{N}=1$ quiver gauge theory, where $SE_5$ is a five-dimensional Sasaki-Einstein manifold. We study this correspondence by using the superconformal index, which contains the information of the BPS spectrum in the theory. It is known that the index of the large $N$ limit is evaluated by the Kaluza-Klein modes on $SE_5$ and the agreement with CFT results was confirmed in many examples. In this talk, we consider the finite $N$ corrections to the index on the AdS side as a next step. To do this, we focus on a single D3-brane wrapped around a three-cycle on $SE_5$. Because there are in general several three-cycles on $SE_5$, we need to sum up contributions of these single D3-branes. By using the D3-brane analysis, we propose a prescription to calculate the finite $N$ corrections to the index on the AdS side. We explain our prescription through some examples and see the agreement with the CFT results calculated by the localization method.
講演内容
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日時
2019/7/5 (金) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
西村 美紀 氏 (KEK)
題目
世界最高感度でのμ→eγ探索に向けたMEG II実験における陽電子時間測定方法の研究
概要
MEGII実験は、ミュー粒子が陽子と光子に崩壊する、荷電レプトンのフレーバー非保存現象探索実験である。世界最高感度の探索を行うためは、ビーム強度をあげることとそれにともなって増加する背景事象の削減が不可欠である。同時刻に陽子と光子が放出されるシグナルにたいして、支配的な背景事象は偶発的に陽子と光子が同時刻に放出されたように見えるものであり、それぞれの時間を精度よく測ることは重要である。この中でも、本講演では、陽電子側の時間測定の方法、測定器性能の向上などについて議論する。
講演内容
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日時
2019/6/19 (水) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
竹内 紳悟 氏 (Duy Tan Univ., Vietnam)
題目
1次元ゲージ理論における2つの相転移温度の温度間隔のD依存性に関するゲージ・重力対応とゲージ・流体対応の反例
概要
 S^1コンパクト化された1次元ゲージ理論においてコンパクト化の半径を変えた時2つの相転移が立て続けに起こることが知られている。一つは閉じ込め・非閉じ込め相転移 (uniform/non-uniform相転移)で、もう一つはGross-Witten相転移 (non-uniform/gaped相転移) である。これらの相転移の温度(コンパクト化の半径の逆数)は1/D展開を行うことで計算出来る。そこで本研究では2つの相転移の温度間隔のD依存性に着目する。そうすると次の振る舞いが確認出来る: ・Dが小さくなるほど2つの相転移の温度間隔は拡がり、 ・Dが大きくなるほど2つの相転移の温度間隔は縮まる  実は重力や流体にもブラックブレーンが切れてブラックホールになる不安定性や例えば蛇口から出て来る水が水滴になる不安定性がある。それらはuniform/non-uniform相転移とnon-uniform/gaped相転移と同様な2つの不安定から成り、上で述べた1次元ゲージ理論における2つの相転移と定性的には同様の振る舞いを示すと考えられている。ゲージ・重力対応とかゲージ・流体対応と言われてるものである。  しかしゲージ理論側と重力や流体側では2つの相転移の温度間隔のD依存性が逆である。本研究ではこの事実を指摘する。ゲージ・重力対応とゲージ・流体対応の反例として興味深い。 ゲージ・重力対応とゲージ・流体対応は少なくとも定性的には成り立っているはずと強く信じられており、対応を支持する様々な具体例が報告されている。また対応が成り立つことを前提に多くの研究も行われて来た。本研究はゲージ・重力対応とゲージ・流体対応が少なくとも相転移温度の温度間隔のD依存性に関しては対応が成り立っていないことを示す具体的反例として興味深い。この研究はarXiv:1712.09261に基づく。
講演内容
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日時
2019/6/7 (金) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
山津 直樹 氏 (京都大学)
題目
Is Symmetry Breaking into Special Subgroup Special?
概要
 最近大統一ゲージ群の特殊部分群への破れを用いた大統一理論``特殊大統一理論''を提唱した.この理論ではSU(16)対称性の特殊部分群SO(10)への自発的破れなどを用いているが,これまで行われてきたほとんど全ての標準理論 を越える統一模型構築の試みではリー群の正則部分群への破れだけが議論され,特殊部分群への破れは議論されていない.そのため,対称性の特殊部分群への破れは特別なことであると認識されてしまうことが多いように思われ る. ただし,ヒッグス機構や力学的対称性の破れ,オービフォールド境界条件での破れの一般論などにより特殊部分群への破れの例は既にいくつか知られている.具体例として,L.-F.Li('74)による四次元ゲージ理論でのヒッグス機 構によるSU(N)対称性の特殊部分群SO(N)やUSp(N)への自発的破れや,九後-佐藤('94)による四次元の南部--Jona-Lasino(NJL)有効模型を用いたE_6大統一理論でのE_6対称性の特殊部分群F_4やUSp(8)などへの力学的対称性の破れ>などが知られている. 本講演では九後-佐藤('94)と同様の議論をユニタリ群SU(n)の定義表現と二階反対称表現フェルミオンの場合に適用し,対称性の特殊部分群への破れが特別なことではないことを説明したい.本講演は主に九後汰一郎氏(京大基研 )との共著論文arXiv:1904.06857に基づく.
講演内容
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日時
2019/5/10 (金) 16:30 –
場所
理学部1号館5階1534室 (コロキウム室)
講師
譲原 浩貴 氏 (東大 IPMU)
題目
重力波天文学の夜明け
概要
 重力波は一般相対性理論が予言する時空の歪みの波であり、ブラックホールや超新星爆発といった天体現象から発生すると予想されている。2015年9月14日にアメリカに設置された2台のLIGO検出器によって連星ブラックホール からの重力波信号が検出された。その後、2度の長期的な観測運転が行われ10以上もの重力波イベントが報告されている。  2度目の観測運転中には待望の中性子星連星合体からの重力波も検出され、3台の検出器により重力波の到来方向が推定された。世界中の望遠鏡によるフォローアップ観測が行われ、ホスト銀河が同定され、ショートガンマ線バ ーストの観測からr-プロセスの存在も強く示唆された。これらのマルチメッセンジャー観測から、ついに重力波天文学が始まった。  本セミナーでは連星合体からの重力波放射を中心に重力波についてまとめを行い、その検出原理や地上重力波検出器の紹介、これから期待される重力波源やその物理について発表する。
講演内容
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文献紹介

内容案内

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日時
2019年11月15日(金)
場所
理学部1号館5階1534室(コロキウム室)
講師
常見 一太 氏 (埼玉大学理工学研究科)
題目
On the coverage of neutralino dark matter in coannihilations at the upgraded LHC
概要
In the supersymmetric models, the coannihilation of the neutralino DM with a lighter supersymmetric particle provides a feasible way to accommodate the observed cosmological DM relic density. Such a mechanism predicts a compressed spectrum of the neutralino DM and its coannihilating partner, which results in the soft final states and makes the searches for sparticles challenging at colliders. On the other hand, the abundance of the freeze-out neutralino DM usually increases as the DM mass becomes heavier. This implies an upper bound on the mass of the neutralino DM. Given these observations, we explore the HE-LHC coverage of the neutralino DM for the coannihilations. By analyzing the events of the multijet with the missing transverse energy (EmissTETmiss), the monojet, the soft lepton pair plus EmissTETmiss, and the monojet plus a hadronic tau, we find that the neutralino DM mass can be excluded up to 2.6, 1.7 and 0.8 TeV in the gluino, stop and wino coannihilations at the 2σ2σ level, respectively. However, there is still no sensitivity of the neutralino DM in stau coannihilation at the HE-LHC, due to the small cross section of the direct stau pair production and the low tagging efficiency of soft tau from the stau decay.
日時
2019年10月11日(金)
場所
理学部1号館5階1534室(コロキウム室)
講師
小林 知弘 氏 (埼玉大学理工学研究科)
題目
Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity
概要
Rapid interstellar travel by means of spacetime wormholes is described in a way that is useful for teaching elementary general relativity. The description touches base with Carl Sagan’s novel Contact, which, unlike most science fiction novels, treats such travel in a manner that accords with the best 1986 knowledge of the laws of physics. Many objections are given against the use of black holes or Schwarzschild wormholes for rapid interstellar travel. A new class of solutions of the Einstein field equations is presented, which describe wormholes that, in principle, could be traversed by human beings. It is essential in these solutions that the wormhole possess a throat at which there is no horizon; and this property, together with the Einstein field equations, places an extreme constraint on the material that generates the wormhole’s spacetime curvature: In the wormhole’s throat that material must possess a radial tension τ0 with the enormous magnitude τ0∼ (pressure at the center of the most massive of neutron stars)×(20 km)2/(circumference of throat)2. Moreover, this tension must exceed the material’s density of mass‐energy, ρ0c2. No known material has this τ0>ρ0c2 property, and such material would violate all the ‘‘energy conditions’’ that underlie some deeply cherished theorems in general relativity. However, it is not possible today to rule out firmly the existence of such material; and quantum field theory gives tantalizing hints that such material might, in fact, be possible.
日時
2019年7月26日(金)
場所
理学部1号館5階1534室(コロキウム室)
講師
寺口 義規 氏 (埼玉大学理工学研究科)
題目
Traversable wormholes in four dimensions arXiv:1807.04726v2
概要
We present a wormhole solution in four dimensions. It is a solution of an Einstein Maxwell theory plus charged massless fermions. The fermions give rise to a negative Casimir-like energy, which makes the wormhole possible. It is a long wormhole that does not lead to causality violations in the ambient space. It can be viewed as a pair of entangled near extremal black holes with an interaction term generated by the exchange of fermion fields. The solution can be embedded in the Standard Model by making its overall size small compared to the electroweak scale.
日時
2019年6月28日(金)
場所
理学部1号館5階1534室(コロキウム室)
講師
平良 優奈 氏 (埼玉大学理工学研究科)
題目
Bound muon decay spectrum in the leading logarithmic accuracy arXiv:1608.05447v1
概要
We compute the dominant, logarithmically enhanced radiative corrections to the electron spectrum in bound muon decay in the whole experimentally interesting range. The corrected spectrum fits well with the results from the TWIST Collaboration. The remaining theoretical error, dominated by the nuclear charge distribution, can be reduced in the muon-electron conversion searches by measuring the spectrum slightly below the new physics signal window.