ILC 250GeV Higgs Factoryの物理意義を検証する委員会
報告書

平成２９年 6 ⽉２2 ⽇

メンバー
浅井祥仁（委員⻑ 東京⼤）, ⽥中純⼀(東京⼤ ICEPP), 後⽥裕（KEK）,中尾幹彦(KEK), Tian Junping (東京⼤ ICEPP), , 兼村晋哉（⼤阪⼤）,松本重貴(東京⼤ IPMU), ⽩井智(東京⼤ IPMU), 遠藤基（KEK）,柿崎充（富⼭⼤）2012 年 7 ⽉に LHC で質量 125GeV のヒッグス粒⼦が発⾒された。このヒッグス粒⼦を⽣む電弱対称性の破れを（⾃然に）説明する新しい現象・原理の発⾒が、素粒⼦研究の⽕急かつ最重要の研究テーマである。この⽬的のため、LHC は重⼼系エネルギーを 13TeV に上げて新現象・原理の直接探索を⾏っているが、現在のところは発⾒に⾄っていない。この状況下で、「Higgs Factory」ILC250(重⼼系エネルギー250GeV)を建設した場合、ILC を建設しなかった場合や ILC500 を建設した３つの場合について、新現象・原理のエネルギースケールを決める能⼒や物質・反物質⾮対称性の起源を解明する能⼒などを⽐較・検討するのが、本委員会の⽬的である。本委員会は、ATLAS 実験、BelleⅡ実験、理論の研究者が中⼼となって、ILC250 の物理意義を中⽴的な⽴場から検討を⾏った。
本報告書の構成は、以下の５章からなり詳細な数字や図は、付録の資料に⽰す。
1.
イントロダクション
2.
Higgs/SM 過程の精密測定による新しい物理のエネルギースケールの決定
3.
電弱対称性の破れと物質・反物質⾮対称性の起源の解明
4.
「⾃然さ」に基づいた暗⿊物質と新粒⼦直接探索
5.
まとめ：ILC250 を ILC500 などと⽐較
ILC は２，３章で述べる異なる視点からの精密測定シナリオでヒッグス粒⼦の次の新現象のエネルギースケールをとらえるようになっている。また４章では、暗⿊物質の解明につながる探索能⼒や「⾃然さ」の検証について議論する。

１. イントロダクション
初めに実験時期や実験オペレーションの仮定をまとめる。
1) 2028-2030 年に実験を開始する。High Luminosity LHC 実験(HL-LHC)と同時期に実験を⾏い、相補的に成果を得る。
2) 重⼼系エネルギー 250GeV で固定して、エネルギースキャンを⾏わず、年間 200fb-1、2040 年までに 2ab-1 の積算ルミノシティーを蓄積する。
3) 偏極(陽電⼦ 30% 電⼦ 80%)ビームによる実験を⾏う。
ILC だけでなく、HL-LHC、SuperKEKB, T2K、HyperKamiokande、電気双極⼦（EDM）探索実験、レプトンフレバー破れの探索(LFV)、衛星を⽤いた重⼒波観測(LISA や DECIGO)などの重要な他の実験成果や、Lattice QCD や⾼次補正計算など理論的な発展などとの相乗的な研究(Synergy) が鍵であり、これらの成果と ILC の成果とあわせて得られる物理像を考え、そこで ILC の役割を検証する。

２.Higgs/SM 過程の精密測定による新しい物理のエネルギースケールの決定1)

ヒッグス粒⼦と他の素粒⼦との結合定数の精密測定は、ILC250 では、測定精度で 0.61.8%の測定が可能である。測定精度を表１及び表２にまとめる。測定の鍵となるのは、

1

モデルに依存しない全崩壊幅の測定であるが、ILC250 では、HWW 結合を精度良く測定する Vector Boson Fusion ⽣成過程断⾯積が⼩さい。例えば HL-LHC でヒッグス粒⼦の崩壊過程の精密検証から、HWW と HZZ 結合の対称性(Custodial Symmetry)が 2%の精度で測定される。この対称性の下で、ee→ZH 断⾯積(HZZ 結合)と H→WW 崩壊分岐⽐の測定から、モデルに依存せずに全崩壊幅を決めることができる。このような議論をさらに進めて有効場理論に応⽤して、ILC250 と HL-LHC の測定結果をフィットしてモデルに依存せずに結合定数（g）を決める。表１の精度は、モデルに依存せずに得られる結合定数 g の測定精度である。図１に⽰すように、ILC250 と ILC500 と較べてほとん
ど到達精度に違いがない。⼀⽅、HL-LHC だけでは、精度は 10%程度あるため、HLLHC と ILC250 の協⼒が鍵となってくる。表２に ILC250 の直接測定から決定した結合定数の⽐の測定精度をまとめる。標準理論の予⾔と観測のズレを⽐較する時は、この結合定数の⽐を⽤いることで、実験に起因する系統誤差を抑制して⾼い精度での⽐較が可能になる。
表１ Higgs 粒⼦との結合定数の測定精度(有効場理論) ILC250+HL-LHC
Δg/gg(HZZ)

g(HWW)

g(Hbb)

g (Hττ)g (Htt)

0.63%

0.63%

0.89%

1.0 %

7%(LHC) 6.2%Δg(Hμμ)1.8%

表２ Higgs 粒⼦との結合定数の⽐の測定精度(直接測定)

ILC250g(HWW)/ g(HZZ)

g(Hbb)/ g(HWW)

g（Hττ）/ g(HWW)

g(Hcc)/ g(HWW)

1.9%

0.64%

0.84 %

1.7%(EFT fit)

10
ILC 250 GeV, 2000 fb ⊕ LHC 3000 fb
9ILC 500 GeV, 1000 fb⊕250 GeV, 1000 fb ⊕ LHC, 3000 fb
8765432
10 g(HZZ) g(HWW) g(Hbb) g(Hgg) g(H γ γ ) g(H τ τ ) g(Hcc) g(Htt) g(H µ µ ) Γ-1

Precision of Higgs coupling and witdh [%]g(Hcc)-1-1-1

図１-1結合定数の測定精度
2Γ invis(CL95%)

tot

第 2 世代のレプトンやクォークとの湯川結合が 2-6%程度で測定可能である。ヒッグス粒⼦との結合の違いが「世代の起源」であることが判明し、世代の解明に繋がる成果が期待できる。ヒッグス粒⼦と Z 粒⼦との結合測定（Kz）や微分断⾯積から、新物理現象を
Λ=2.5-3.9(CP even-odd)TeV までモデルに依存せずに探ることが可能である。
新現象・原理の中で最も発⾒の期待が⾼いのが超対称性理論である。超対称性粒⼦を探索する以下の３つのアップローチが考えられる。いずれのアプローチが有⼒かは、モデルやパラメータに依存するため、３つを網羅することが重要である。
(ア) スカラークォークやグルイーノなど⾊荷を持った超対称性パートナーを直接探索する。LHC が得意とするアプローチであり、HL-LHC でおおよそ３TeV までの質量のスカラークォークやグルイーノの探索が可能である。
(イ) 電弱ゲージーノなどの弱い電荷をもった超対称性パートナーを探索する。
（４章に述べるように）（ア）の場合と異なり、質量スペクトラムが⾃然に縮退している可能性が⾼く、ILC が重要な役割を果たす。
(ウ) 超対称性理論では、ヒッグス場が最低でも２つあるため(2HD)、複数のヒッグス粒⼦が観測される。
（ア）（イ）の超対称性パートナーの質量が重い時でも期待できる信号である。
ILC250 でのヒッグス粒⼦の結合定数の精密測定は、このアプローチ（ウ）に重要な役割を果たす。2HD のうち、⼀番シンプルな MSSM（Minimal Supersymmetric StandardModel）モデルをまず考える。tanβが⼤きな領域は HL-LHC の発⾒感度が⾼い。⼀⽅ヒッグス粒⼦とゲージ粒⼦との結合定数(KV= KZ,または KW)は tanβが⼩さいほどズレやす
く、ILC での発⾒感度が⾼くなる。このように LHC での直接探索の発⾒感度と ILC の発⾒感度は相補的である。ILC と HL-LHC を合わせると、上で述べたシナリオで、超対称性パートナーの質量が⼗分に重いときでも、重いヒッグス粒⼦質量(SUSY breaking scale)を 1.5-2TeV 付近まで⼤部分をカバーすることができる。MSSM でなく、NMSSM（NextMSSM）などに拡張された場合（Neutral Higgs と Charged Higgs の関係がモデルに依存するようになる）でも、tanβの⼤きい領域は、Neutral Higgs は HL-LHC と、ChargedHiggs は BelleⅡの⼆つがカバーし、 tanβが⼩さい領域は ILC250 がカバーすることになる。
更に、超対称性理論のような２HD モデルばかりでなく、 ⼀般的な２HD モデルの場合にも、新しい現象のスケールΛ〜2TeV までズレが検証出来き、ズレのパターンから背後の物理現象の解明が可能である。余剰次元モデルの KK-gluon も質量 10-20TeV (KK
スケールで 3-7TeV)までも探ることができる。これらの感度は、ヒッグス粒⼦の結合定数の精密測定精度にのみ依存し、重⼼系エネルギーが 250GeV、500GeV のいずれの場合でも関係なく、系統誤差（実験の誤差や、クォーク質量やαs の不定性など）を抑えるた
めの、実験・理論の協働が重要である。
32)

ヒッグス粒⼦⾃⾝の性質の精密測定
ILC と LHC の結果を、有効場理論を⽤いてフィットすると Total decay width ΓHが 2.1%の精度で決定できる。これにより、未知粒⼦への崩壊の可能性を分岐⽐で 0.3%程度まで探ることができる（4 章参照）。またフェルミ粒⼦との結合の CP 位相を 3.8 度の精度での測定ができ、物質の⾮対称性の起源が、バリオンなのか、レプトンなのかの判断に⼤きな役割を果たす（３章参照）。CP の破れの発⾒は、標準理論のヒッグス場(1HD)ではなく、2HD モデルより更に複雑であること(例えば 2HD+Singlet)を意味する⾮常に重要な成果である。崩壊粒⼦の⾓度分布から、ヒッグス粒⼦が素粒⼦なのか構造をもった粒⼦（composite）なのかが 2.2TeV まで分かる。

3)

Mw/Mtop/sin2θeff

標準理論の精密検証

ILC250 では、W 質量(Mw)の測定精度は 3MeV、 sin2θeff の測定精度は 3×10-5 である。トップクォークの質量(Mtop)を直接決めることができなくなるが、HL-LHC でのMtop 測定精度は 0.2〜0.3GeV 程度だと期待されている。ΔMz や Δαs など他の系統誤差と Mtop 測定精度 0.3GeV は同じ程度の寄与であり、標準理論の精密検証という観点では、HL-LHC での測定精度 0.3GeV で⼗分である。現在の Mw、Mtop、sin2θeff の中⼼値がそのままであると仮定して、誤差が ILC250、HL-LHC での精度まで向上する仮定すると、観測値と標準理論との乖離が３〜４σ程度に確定する。これは TeV 付近の超対称性などの⽰唆になる。何らかのエクセスが、HL-LHC で観測されたときや ILC でヒッグス粒⼦との結合の強さにズレが観測された時、この乖離の検証は、エクセスの背後の原理を決める上でも不可⽋であり、ILC250 で期待できる重要な成果の⼀つである。
ヒッグス質量（Mh）と Mtop から現在の真空の安定性と新物理のエネルギースケールの上限をきめることができる。ILC でΔMh=14MeV、HL-LHC でのΔMtop=0.3GeV とあわせて、現在の宇宙は準安定であるか、新しい物理の存在が 1012GeV までに存在するかなどが判明する。これは宇宙誕⽣の解明につながる成果であり、３章にのべるレプトジェネシスの可能性の⽰唆に通じる成果である。
4)

このように ILC250 での精密測定に加えて、HL-LHC や SuperKEKB などの成果と合わせて、Λ=2~3 TeV 程度までの新現象の確実な発⾒が可能になる。HL-LHC でカバー出来ない領域(tanβが⼩さい２HD)に⼤きな感度があり、相補的な役割を果たしている。
（ウ）まで含めて３つのパターン全て
これにより、アプローチ(ア)（イ）ばかりでなく、でΛ＝２−３TeV の現象を探ることができる（探索の完全性）。 また HL-LHC でエクセスなどが観測された場合に、背後にある物理を決める上でも重要な役割を果たすことが期待出来る。図２にフローチャートをしめす。標準理論からの乖離が観測された場合、新しい現象や原理のエネルギースケールΛが決定され、それを探るための次世代加速器の重⼼系エネルギーや技術が定まる。FCC(Future Circulate Collider)などの将来計画のエネルギーや ILC のアップグレードすべきエネルギースケールや、実現するための加速4器技術が決定される。

0 G : H FL0,ep
C CHo1 ,• 0 G IE C
• -9 EF G C• 6 :FGilds/00,,5me
PS T,51 ,c2cus,5hg
V,, 0- 0, IHIF 1 ,hg
W av W a:HIF: C GGyE

図２NKCHH B IE( ) /ccn ewtr

精密測定とエネルギースケールΛ

また ILC250 が Higgs Factory の役割を直接果たすことにより、HL-LHC の重点が新現象の直接探索に移り、HE-LHC(LHC の重⼼系エネルギーの増強)への動機付けになるなど、エネルギーフロンティア研究全体の⼤きな利益となる。
図２右側に⽰すように、物質・反物質の⾮対称性の起源の解明から次の新しい現象（Λ：エネルギースケール）を探るアプローチも可能である。3 章に述べるが、CP の破れの観測（ヒッグス粒⼦やニュートリノ）やヒッグス粒⼦の精密測定、宇宙空間での重⼒波観測から物質の起源が、電弱バリオジェネシス（Λ=10-1000TeV）⼜はレプトジェネシス(Λ<10TeV)のどちらかが判明する。
ILC250 や他の実験で得られた結果がすべて標準理論と無⽭盾だった場合、新たな CPの破れなどが無い場合は、電弱機構を解明するエネルギースケールが電弱機構と O(10)倍以上乖離していることが判明する。直接、間接の両⽅でもれなく調べられており（完全性）、O(10)倍以上「不⾃然」であることが確定する。電弱相転移は、暗⿊エネルギー同様に、不⾃然な⾃然現象であることが⽰唆する。インフレーション、暗⿊エネルギー、電弱相転移は真空に関わる現象であり、真空に関わる現象の特異性（スケールが⾃然に説明できない）を普遍化することになる、これまでの「ボトムアップ型」の研究から「トップダウン型」への研究⽅針の転換を⽰唆する。

３.電弱対称性の破れと物質･反物質⾮対称性の起源の解明
物質・反物質の⾮対称性の起源の代表的なシナリオは、レプトジェネシスか、電弱バ5

リオジェネシスの⼆つである。図３にこの研究のフローチャートを⽰す。電弱バリオジ
ェネシスは、ILC250 で２段階の研究が可能である。
２-2)で述べたヒッグス粒⼦とフェルミ粒⼦との結合の位相が精度 3.8 度で測定可能である。これらと HZZ 結合や湯川結合の精密測定から、ヒッグス粒⼦が、物質・反物質の⾮対称性の起源となり得るのかが決定出来る。これらは、中性⼦や電⼦の EDM 実験で追試が可能である。これらが１段階⽬の研究である。

aSDaS

YUVI宇宙のバリオン数生成∃重い右巻きニュートリノ/P<C

ゲージ群 [SO(10)…]
新物理@超高スケール


L @ レプトン

1

CP @ レプトン

レプトジェネシス

ゲージ階層性GUT

結合定数の統合

新粒子探査
H精密測定

LFV

ニュートリノ実験 核子崩壊実験

SUSY
020
1- E

フレーバ等実験 加速器実験 重力波実験
新粒子探査
H精密測定

- ML K
Bc

EDM

HHH0CP粒子≠反粒子EWバリオジェネシス

非平衡c0
Td HF
b P

強い一次相転移∃豊富なスカラーセクター

図３

物質・反物質の⾮対称性の起源

こうして出来た⾮対称性が残るために、反応が⾮平衡である必要があり、電弱相転移が強い１次の相転移である必要がある。強い１次の相転移を起こすため、２HD やシングレット場が多数付加されるなどの変更が必要である。このような新しいスカラー場は、ヒッグスの３点結合に⼤きな変化（~20%）をあたえるが、同時にゲージ粒⼦との結合にも数%程度の影響をあたえる。ILC250 は⼗分な精度でこれを吟味できる。また、このような場合には、相転移の際に重⼒波が放出される。2040 年頃に稼働している衛星を⽤いた重⼒波観測(LISA や DECIGO)で観測が可能になる。これらが２段階⽬の研究である。
電弱バリオジェネシスの場合、ヒッグスポテンシャルの性質より、Λ=10〜1000TeV までに新しい現象が必ず起こることが期待出来る。次のエネルギーフロンティア実験の重⼼系エネルギーやその技術を決定することができる。
このように ILC250 を軸に多層的に、多⽅⾯から、電弱バリオジェネシスの可能性を調べることができる。バリオジェネシスシナリオを検証する上で鍵となるのは、CP の破れの測定と、ゲージ粒⼦との結合、並びに湯川結合の精密測定である。これは ILC250と ILC500 で測定能⼒に違いはない。ヒッグスの三点結合（HHH 結合）が測定できなくなるのは残念ではあるが、かわりにヒッグス粒⼦とゲージ粒⼦との結合の精密測定や、
6重⼒波での観測により多⾓的にとらえることができるため、物質の起源の解明には⼤きな影響はない。⼀⽅、ILC250 は、電弱バリオジェネシスのクルーシャルなテストに不可⽋である。
T2K でニュートリノの CP 破れが観測された場合や double β崩壊が発⾒された場合
や ILC250 により電弱バリオジェネシスの可能性が否定された場合は、レプトジェネシスシナリオが有⼒となる。この場合、⾮常に⾼いエネルギースケールに右巻きニュートリノが存在することや、⼤統⼀などの⽰唆になる。⼤統⼀が起きる最も有⼒なシナリオ
は、10TeV 以下のゲージーノの存在を予⾔する超対称性理論である。レプトン数の破れやハイパーカミオカンデによる陽⼦崩壊の探索とならんで、10TeV 以下のゲージーノ探索が可能になる次世代のハドロンコライダー(FCC や HE-LHC)やより⾼いエネルギーを実現できるレプトンコライダーなどが必要となる。次世代の加速技術や重⼼系エネルギーを検討する上で重要な結果が得られる。これが図２の「Λ〜 a few -1000TeV」で⽰したパスである。この可能性も⾼いため、次世代技術を容易に導⼊できる線形加速器を⽇本に建設することが⻑期戦略において重要である。

４．「⾃然さ」に基づいた暗⿊物質と新粒⼦直接探索について「⾃然さ」(Naturalness)はこれまでの素粒⼦研究で重要な役割を果たしてきた。しかし125GeV のヒッグス粒⼦の発⾒により⾃然さに疑問が投げかけられている。超対称性理論の枠組みで 125GeV のヒッグス粒⼦を説明しようとすると、すでに O(100)〜O(1000)のチューニングが必要となる。しかし、Focus Point のように⾃然に重いスカラークォークが出てくる可能性や、MSSM でなく、シングレットなどの付加的な粒⼦の効果でヒッグス粒⼦が重くなる可能性もある。⾃然さを放棄するまえに、これらの可能性を検証する必要がある。またこれらの可能性は、暗⿊物質を説明するシナリオとしても有⼒である。図４に WIMP 暗⿊物質の候補と探索⽅法をまとめる。

WIMP

Direct production

Mixed 

Singlet-like
MinimalFermionicInvisible H decay

図４Weak-charged

Bino, Singlino

Bosonic

Belle IIHiggsino, Wino+ MediatorInvisible
H decayWIMP 暗⿊物質の候補と探索⽅法
7

Oblique correction

Bino-Higgsino２章で述べたアプローチ（イ）の電弱ゲージーノ探索は、HL-LHC で質量１TeV 程度までの探索が可能である。ところが、電弱ゲージーノ粒⼦は⼀番軽いゲージーノ粒⼦と質量が縮退する可能性が⾼く(Wino, Higgsino)、縮退した領域は、HL-LHC での探索が困難である。また、シングレットがあるために、ゲージ粒⼦への結合が抑制される可能性もあり、これら⼆つの場合を調べることが重要である。HL-LHC の結果(Bino)とあわせて、アプローチ（イ）の電弱ゲージ−ノ探索は完全になる。ヒグシーノはヒッグス粒⼦と同程度の質量であることが⾃然なので軽いヒグシーノ探索は重要である。
ILC は、200GeV 程度の質量をもつヒッグシーノの効果を間接的に観測でき、10%程度の⾃然さまでの検証が可能になる。これが図４の Higgsino である。HL-LHC では、ヒグシーノ探索が困難であるため、ILC での探索が不可⽋である。
図４の中央の Singlet-like な場合は、NMSSM などの付加的な Bosonic の場合と超対称性粒⼦である Bino などの可能性がある。Bino の場合は HL-LHC のゲージーノ探索でカバーされるが、Bosonic の場合や Singlino の場合は、ヒッグス粒⼦の未知粒⼦への崩壊分岐 0.3%から探索できる。これらが 6２GeV より軽い場合に、暗⿊物質に厳しい制限をあたえることができる。これらが軽い場合は、反跳によるエネルギーが⼩さくなるため、地下実験での直接探索が難しくなるが、ILC でカバーでき、完全な探索が可能になる。
Bino と Hissgino が混合した場合(図４左)、これらが重い場合は HL-LHC のゲージー
ノ探索や直接探索でカバーされる。軽い場合は、HL-LHC や直接探索が困難になるが、ILC250 により暗⿊物質の可能性のある領域をほほカバー出来る。
暗⿊物質の可能性のある新粒⼦の探索で、ILC250 は、HL-LHC や地下実験（暗⿊物質直接探索）でカバー出来ない軽い質量領域(<200GeV Higgsino case, <62GeV Singletlike )をカバーし、これらの実験とあわせてアプローチ（イ）の完全な探索と WIMP 暗⿊
物質の完全なカバーを可能とする。
「⾃然さ」や暗⿊物質に起因した電弱ゲージーノ粒⼦探索や、シングレット
この様に、粒⼦探索で、ILC はクルーシャルな役割を果たす。HL-LHC や暗⿊物質直接探索と相補的な役割を果たし、３つがあわさってアプローチ（イ）での探索が完全になる。⾃然さをどこまで許すかで必要となる ILC の重⼼系エネルギーが決まる。ヒグシーノの質量がヒッグス粒⼦程度なら、250GeV で⼗分であり、⼀⽅ 5 倍程度までを許すなら 1TeV が必要となる。

５．まとめ
各プロジェクトが果たす役割を表３にまとめる。２章で述べたように ILC250 は、HLLHC や BelleⅡ だけではカバーできない領域をカバーし、次の新現象のエネルギースケールを確実に探ることが可能になる。特に ILC250 は、アプローチ（ウ）の２HD の重い
8ヒッグス粒⼦に対して感度がある。また ILC250 は⾃然さに⽴脚したアプローチ（イ）や暗⿊物質の解明でも重要である。ILC250 と HL-LHC のアプローチ（ア）（イ）とあわせて確実な探索網が確⽴することになり、新しい現象・原理のエネルギースケール（Λ=2〜3TeV）を、確実に探ることが可能になる。この様に ILC250 は重要な役割を果たす。
さらに、ILC250 では、物質の起源の解明することが可能である。電弱バリオジェネシ
スのクルーシャルなテストが可能であり、この研究からも、新しい現象・原理のエネルギースケールを推測（Λ=a few 〜 1000TeV）することが出来る２重の構造になっている。

ILC
HL-LHC
BelleⅡ

T2K, HK

表３ 各プロジェクトの役割
Higgs 精密測定、標準理論精密測定、電弱バリオジェネシス
探索シナリオ(イ：Higgsino、62GeV より軽い暗⿊物質、ウ：tanβが⼩さい場合)
Higgs coupling 測定、新現象直接探索, トップクォーク質量
探索シナリオ(ア、イ：Bino、Wino ウ:tanβが⼤きい場合)
付加的な CP の破れの探索、ボトムクォーク質量、tau LFV(GUT)
探索シナリオ(ウ:tanβが⼤きい場合 NMSSM)
CP の破れ、レプトジェネシス、GUT

LFV
EDM
LISA
DECIGO

レプトジェネシス、右巻きニュートリノ、GUT
フレーバー破れてない場合の付加的な CP の破れ、電弱バリオジェネシス
電弱バリオジェネシスの強い⼀次相転移：HHH 結合測定の代替

地下実験

暗⿊物質の直接探索
表４2i

ILC の重⼼系エネルギーを 250GeV としたことの問題点

H

2 CCLa0NFF : MFB)N F HC 222
1d Z

2 CCL

N F HC

探索シナリオ(イ：重い領域)

V0A

AaTIK,,) NLM =F L GG MK 3: 3< s2<<gs2::ZsM M=F-s2::S.K 2V:: V - )Epir a fp ilhn

Vm,0(- )EdS-0B- ),30,) M
5 G G tL aV( =MM=G H=M H

6=MNK=FH LLgWYec
2 CCL H G=LL , T, 1

G=LL.1 K 1,) - )dS

22/yauge b(1ax aG nlo

15~dL- )bCc

Blo

表 4 に ILC の重⼼エネルギーを 250GeV にしたために、難しくなる可能性のあるトピックスをまとめた。ヒッグス粒⼦や標準理論の精密測定では、HL-LHC や SuperKEKB 実験
9などと協働で、ILC250 も ILC500 も⼤差はなく⼗分な役割を果たすことができる。

ILC の重⼼系エネルギー350GeV、500GeV やそれ以上が重要な役割を果たすのは以下の３点である。
①②

ILC250 と HL-LHC の成果で、次の新しい現象や原理のエネルギースケールが分かった場合。
トップクォークの質量精度：標準理論の検証や真空の安定性の研究では、LHC での測定精度 0.2〜0.3GeV で⼗分である。将来 HL-LHC や ILC250 の結果を踏まえて、GUT などの超⾼エネルギーの物理の研究が主となり真空の安定性などを詳細に調べる必要が⾼かくなった場合は ILC350 が重要になる。
図２の右側のシナリオ（「電弱スケールしかない」可能性が⾼い場合）、電弱対称性の破れやヒッグスポテンシャルの破れを詳細に研究することが重要である。この場合、重⼒波ばかりでなく、ヒッグス粒⼦の⾃⼰結合 HHH の測定が必要となり、重⼼系エネルギー500GeV(正の⼲渉)と１TeV（負の⼲渉）での精密測定が重要になる。

③

将来のエネルギーアップグレードのシナリオは、①の新しい現象や原理のエネルギースケールが決まった場合や他の⼆点についての結果を基にして、どのエネルギーまでどのような段階を経て上げていくかを検討するべきである。

本委員会の結論は、
llll

HL-LHC の物理成果をより実りあるものするためにも、ILC250 の同時期の実験が望ましい。
新しい物理のスケールが分かっていない現状では、ヒッグス粒⼦や標準理論の精密検証において、ILC250 は、ILC500 に⼗分⽐肩できる物理成果が期待出来る。
HL-LHC や SuperKEKB などの成果と合わせて、Λ=2~3 TeV 程度までの新現象の確実な発⾒や、また物質の⾮対称性の起源の解明に、ILC250 「Higgs Factory」は、不可⽋な役割を果たす。
エネルギーアップグレードはリニアコライダーの先天的な⻑所であることから、ILC250は⾃⾝で出す結果で⽰唆される新物理のエネルギースケールに⾒合ったアップグレードを実⾏する可能性を持っている。

以上の４点である。

10