203501■談話室

CERN Summer Student Programme 2016 参加報告
東京工業大学徳 武仁 美tokutake@hep.phys.titech.ac.jp
2016 年 10 月 20 日

1

はじめに
私は 6 月 27 日から 9 月 2 日までの 10 週間に渡って,スイスとフランスの国境に位置する CERN（欧州原子核研究機構）が実施する Summer Student Programme 2016 に参加しました。

2

活動内容

2.1 講義図1

ATLAS の HP に取り上げていただいた写真。
左が German Carrillo—Montoya 氏，右が私。

プロジェクトの最初の 6 週間は,毎日午前中にレクチャーが行われました。内容は標準模型などの素粒子物理学の基本となることから，エレクトロニクスや加速器の医療分野2.3 研究への応用など幅広い分野に渡った内容となっており，講義

私は ATLAS 実験の解析チームに所属し，supervisor の後には質問をする時間も設けられていて有意義なものでしGerman Carrillo Montoya 氏と共に超対称性粒子の探索にた。授業はすべて英語で行われ,もともと理解のある内容に携わりました。

関してはついていけましたが工学分野の授業などは一度聞いただけでは十分に理解できないこともありました。しか

2.3.1 概要

し各講義のスライドと録画された授業の映像が web から見現在知られている様々な素粒子の現象は，標準模型ることができるようになっていたため,難しい授業は週末の(Standard Model，以下 SM)を用いてほとんど矛盾なく説明時間があるときに見て復習することができました。

することができます。しかしその一方で，理論的な面で標準模型だけでは十分に説明できない階層性問題や暗黒物質

2.2 施設見学，Workshop などプロジェクトの間には，ATLAS のモニタールームや Dataの謎があることも指摘されています。これらの問題を解明する素粒子模型の一つとして，超対称標準模型

Centre，Anti-Matter Factory などを見学する機会がありま(Supersymmetry，以下 SUSY)が有力視されています。超対した。ワークショップも多数開催されており，ROOT や称標準模型では，R パリティと呼ばれる対称性を導入する

Madgraph などのソフト，検出器など，内容も多岐にわたことでバリオン数やレプトン数を破る相互作用を禁止してるものでした。Summer Student がポスターセッションやいます。R パリティは S をスピン，B をバリオン数，L を口頭で自分の参加しているプロジェクトについて発表する

レプトン数として，以下のように定義されるパラメータで機会も設けられていました。 また，私の所属していたす。

ATLAS SUSY 解析チームでは，毎週のミーティングの中( 有が +1),超対称性粒子は( 有ます。R パリティがしていで研究内容をプレゼンする機会があり，わたしも参加させ標準模型粒子はていただきました。さらに，ATLAS の広報チームが Summerが −1)の R パリティをもStudent に参加している学生の特集を組み，私のインタビューれば，を ATLAS のホームページに写真とともに掲載していただすることで最も い超対称性粒子(Lightest Supersymmetric

くというとても貴重な経験もしました。

Particle，以下 LSP)は子となりはを禁止できます。またこのパリティを導入定し,この粒子が暗黒物質の有力ることが知られています。しかし，このパリティ的にされた対称性であり，超対称性やージ対称204502
性からは R パリティ
R パリティがて重とはされていません。
そのため，しないについてすることはめのプロジェクトでは R パリティます。の破れ（R-Parity violation，以下 RPV）をし，この粒子を探索するための象う模型をの最探索が探索するイ

ントは図 1 のようなフのペが生され，グルイー

れ t クオーク対と LSP のニュートラリーす。t クオークは
ソンは 33に b クオークと Wの分岐でに

ソンには，それされるて定するグルイー

れされる探索象のイントント数であり，図 1 におい

象のイ，ニュートラリーの質に応てにさらに象の見もりのに入れて探索度を 出しました。

わります。の解析では，このイン ングラムで表すことができます。この 象では，SUSY粒子であるグルイーに以下のように表されます。

数，が私た

度は，一，の研究を2.3.2

れ見定行いました。

イ2.3.3に生 るをはそ

図3にしま上の b-ジェットとした時の探索すのは，を 7 本以上のジェット，3 本以象度の分です。

し，Wレプトンとニュートリにします。

図1

RPV を定したフインンイグラム。
図3

また，R パリティの破れを定すると，LSP であるニューの探索

トラリー は R パリティを破り 3 つの標準模型にあるクオーの質クにするという特探索

象のにはトがまれることがをもなイントはこれらにべ，大に生は，グルイーの探索ニュートラリー度を表しています。

象を施した象となる標でのさま

象にジェット数のできるような特がないかまな物理の分か象とにしました。そのされます。

象はレプトンが多くまれ象の度がさらに上がることがわかりました。

すように 1 つの 象内でのジェット探索度については，図 3 でのつの数，b-ジェットの数が多くなる
象。図中の数定した

し，ントに対して，をます。また，図 2 にをこのされます。

このような度の分ます。これらのことから，数のレプトンと 10 本以上のジェッ準模型内でのイ7 本以上のジェット，3 本以上の b-ジェットとした時をすることによってがあるため，象の大きいジェットのな度を上げることができます。

を,がに対しての大きさを象，最もを行うと，が 3 より大きい質に 3 以上の象が 在したされる象を度でとすることにしました。また，この象とにべ, 最大となるを最なとみなすことにしました。

2.3.4
2.3.3にべたもりながら探索により，十分な度を最もくする

象の数を見
象は 7 本以上のジェット，3 本以上の b-ジェット，最も大きいジェットのが 160 GeV 以上という
図 2 探索の数(右)の分象，破定した象と。各図におけるはグルイーの象のジェットの数(左)，b-ジェットた。図 4 のように，このりつが 1.4TeV 以下のされたとニュートラリー

ストグラムはについてある質象の数を表しています。

をされることがにであることを下では RPV を在すれば，3されます。

しましつグルイー以上の探索度で

205503
意義にしました。各国の理をるまうパーティーもも開催され，日本の 理を の国の た に広めたり，の国の理をわったりしました。の国から参加している Summer Student の中には日本のニメやなどがきながたくさんいました。
ついてを自分がようにが多く，らは日本の題を共有出るや様々な度にって様々なことを聞いてくれたのですが，，自分のらの出への意

国についてがることができかったということをしました。
図4象がる在した。最も い実，3が最のな度で象でのがをされ4のプロジェクトにおいて，私はしている。の象がした。こ在しないらでも，ら見もった 95

象を最最なのについてもされるの象，度でのべま象の数かが最も広くなるなものとみなすを用いました。そのであることがわかりました。図 5 のように，この象が下のグルイー

下，質が 1.55 TeV 以することができるとされます。

在しなかったをしました。

，もっとで研究する上でしている英語力をを広く知るべきだとばすこいました。このプロジェクトの経験をにして，国内いきたいとかの Summer Student とお互いいます。

けてまた CERN でで，これが実現したらとてもで研究を会しようというけてをしたのしいです。

が 160 GeV 以上というト，最も大きいジェットのでは，とに加に研究をは 7 本以上のジェット，3 本以上の b-ジェッ

象

さを実5にSummer Student に参加してみていたことは，ら物理の分野だけでなく，報や工学ん参加していたことです。

らの大学での生

国かの学生もたくさやプログラ

ム中の研究内容のを聞くのはとても方々とられたのはとても貴重な経験でした。

す機会を後は日本からも，素粒子物理以クトが広くで，そういったの学生にこのプロジェ知され，様々な分野の学生が参加できるようになるといいといます。

6
このプログラムに参加するにあたって，多くの方のおになりました。
図 5

象がきる3。
最も在しないい実が最CERN，質なを 95の象での度でをでしている。

きなどで力いた KEK 国スタッフの渡さま，Summer Student Team のみなさまにはたいへんおになりました。 CERN におさま，現氏，Joaquin Poveda Torres 氏の内にある Meyrin のホステルに在し京工業大学のていました。このホステルはレストランやオフィス，講義などにとても く，ホステルのいつものため，お互いの国のまで物理のな生を ることができました。

ッチンはホステルで共用のため，ースチュー，各国ののける研究では，supervisor の German D. Carrillo—Montoya活

私は CERN の画

ントの理を分けなどのかがいるでが最後に現で知りきました。 東生には，本プログラムを，プログラムのをくしの，口さん，をりてしみやプロきました。

った Summer Student のCERN で研究されている方々, 日本からの参加

わるり上がったり，有内いたことに加グラム中でも多くのに行くと境でした。そったり，日して力を，中いたします。

，その大様，である上の方々にこ