㕂ꥷٔ‫ص‬،‫ت؎ٓ؝‬٦鎘歗*-$‫כה‬
l International Linear Collider (ILC)：
世界中の研究者が日本での実現を目指す大型国際科学技術拠点です。
日本語では「国際リニアコライダー」と呼びますl 史上最大の国際科学プロジェクト
すでに20年ほどの間、約50カ国の研究者が参加して国際協力で計画を進めています。2020年8月「ILC国際推進チーム（IDT）」が発足。2021年6月に「ILC国際研究所」建設に向けた「ILC準備研究所提案書」を公表しました
l 最有力建設候補地は日本日本が持つ技術力とこれまで培ってきた加速器科学分野での国際的な信用の高さから、日本に建設することで世界の科学者が合意しています

ILC推進パネル*-$鎘歗ָ䮋‫׬‬㸘㸾‫ך‬閯‫כה‬

ILC推進パネルQ.
猘麦➂겲‫כ‬‫ְ׵ֻךו‬㸘㸾‫׾הֿך‬濼‫ֲ׳׃דך׷ְג׏‬

ILC推進パネル➂겲ָ椚鍑‫ַ׆׻כך׷ְג׃‬
通常の物質

人類は宇宙のわずか５％しか理解できていません
宇宙の５％は「物質」です
ダークマター
27%が見えない物質「ダークマター」
残りは全く謎の存在「ダークエネルギー」
つまり宇宙はまだまだ謎に満ち溢れているということですダークエネルギー*-$‫כ‬ծ婍‫ך׶‬㸘㸾‫ך‬閯‫ח‬䮋䨌‫׷ׅ‬㹋꿀鄲縧‫ׅד‬
ILC推進パネル婍‫ך׶‬‫כ‬⡦‫ַךז‬
l 研究が進み、挑むべき具体的な謎が明らかになってきました
l 素粒子物理学はこのような課題に直面しています

余剰次元

⼒の統⼀

新たな物質階層

超対称性

消えた
反物質

ダークマター

ILC推進パネル

真空の相転移宇宙の安定性㸘㸾‫ך‬閯‫ח‬䮋‫׬‬倯岀

人類は様々な方法で宇宙の謎に挑んでいます㸘㸾‫ח‬遤ֻ

アルテミス計画

国際宇宙ステーション

はやぶさ

宇宙空間の観測装置を⽤いた研究㸘㸾‫׾‬錁‫׷‬

KAGRA

すばる望遠鏡

地上の観測装置を⽤いた研究

スーパーカミオカンデ

㸘㸾‫׷ⶼ׾‬ILC

LHC

SuperKEKBILC推進パネル

加速器を⽤いた研究㸘㸾‫׾‬չⶼ‫׷‬պ‫כה‬l 宇宙がなぜ今のかたち、今の仕組みになっているのかを調べるには、宇宙初期の姿「ビッグバン」を調べることが必要ですl 遠くの天体を観察すると、宇宙の過去の姿を見ることができます。
しかし、それには限界がありビッグバンまで遡ることはできません
l そこで「粒子加速器」を用いてビッグバンの状態を人為的につくり、それを観察することで宇宙謎に挑戦していますl ILCではビッグバンの1兆分の1秒後の状態を再現することができますְ‫ל׻‬ծ‫ءوي؎ة‬ٝ‫ֲ׳׃ד׷ְִה׌ך׮זֲ״ך‬ILC推進パネル⸇鸞㐻‫ءوي؎ةכ‬ٝ

宇宙誕⽣(ビッグバン)

素粒⼦だけの世界

宇宙背景放射③宇宙を『創る』
宇宙誕⽣(ビッグバン)から⼀兆分の１秒の世界を再現
加速器はタイムマシン© Copyright NASA

ILC推進パネル①宇宙に『⾏く』②宇宙を『観る』(これより過去は光では観測できない)*-$⸇鸞㐻‫ך‬暴䗙

泡稗

全長20kmの直線衝突型加速器でビームが曲がることによるエネルギーのロスがありませんl ILCはビッグバンの1兆分の1秒後の姿を再現し、より宇宙初期‫ؠ‬ٛ‫٭‬٤の状態に迫ることができます

余計な素粒子反応が起きないため精密測定が可能で、見えない粒子も測定できますl さらに、これまでの加速器とは‫ؤؙ‬䑴榫

異なる様々な優れた特徴がありILCで使う「超伝導加速」は電力消費が従来より少なく、多様な応用も期待できます

ます

䦡䍖䓪

加速器を長くすることでエネルギーの増強が可能です。これは円形加速器では非常に困難です
ILC推進パネル*-$‫ך‬㹋꿀‫כה‬
ヒッグス粒⼦を⽤いた研究

超対称性新粒⼦の直接探索

超対称性

トップクォークを⽤いた研究

余剰次元

l ILCでは現在素粒子物理学が直面している謎の全てに迫ることができます

新たな物質階層

消えた
反物質

ダーク
マター

⼒の統⼀

真空の相転移

消えた
反物質

ダーク
マター

⼒の統⼀

真空の相転移宇宙の安定性

余剰次元

新たな物質階層

宇宙の安定性500 GeV

500 GeV

350 GeV

ILC推進パネル劢濼‫ך‬㼎獥䚍‫כ‬㶷㖈‫ַ׷ׅ‬
究極の統一を実現する最有力候補「超弦理論」は『超対称性』と『余剰次元』を予言
超対称性

1.
2.

l 現在知られている粒子とスピンだけが異なる粒子（超対称性粒子）は存在するのか？
l 力の粒子と物質粒子が統一される空間（超空間）は存在するか？

発見されたヒッグス粒子の質量は思いの外軽かった

l ヒッグス粒子のようにスピン0の新粒子はあるのか？

それを説明するには「超対称性粒子」の存在が必要

ILCでヒッグス粒子を詳しく調べると『超対称性』の謎が見えてくる可能がある
ILC推進パネル劢濼‫ך‬如⯋‫כ‬㶷㖈‫ַ׷ׅ‬
究極の統一を実現する最有力候補「超弦理論」は『超対称性』と『余剰次元』を予言
余剰次元
l 新しい種類の次元はあるのか？
l 力の粒子と物質粒子が統一されるのか？

1.

小さく丸まっていて見えない未知の次元が存在する可能性がある

2.

重力だけが、未知の次元に向かうことができる

l 重力も含めた理論の統一ができるのか？

ILCでヒッグス粒子詳しく調べると『余剰次元』の謎が見えてくる可能性がある
ILC推進パネル‫ت‬٦‫ةوؙ‬٦‫כה‬⡦ַ
宇宙観測からその存在は確実だが、実体は不明。
粒子であればILCで生成が可能
ダークマターl ダークマターは素粒子なのか？
l どのような性質を持つのか？
l なぜ物質の5倍も存在するのか？

1.

ダークマターは未知の粒子である可能性が高い

2.

ダークマターが無いと、星や銀河も生まれない

l ヒッグス粒子はダークマターに崩壊するのか？

ILCは見えない粒子も観測できるため、ダークマターが生成されれば観測可能生成されたダークマター粒子の性質を精密に調べることができる
ILC推進パネルչ倜‫ז׋‬暟颵ꥡ㾴պ‫ַ׷֮כ‬
ヒッグス粒子は本当に素粒子なのか？
複合粒子だった場合には新たな階層の可能性が新たな物質階層

l ヒッグス粒子は素粒子なのか？

?
hl 複合粒子だった場合、どんな粒子がヒッグス粒子を構成しているのか？

?
1.
2.

ヒッグス粒子の性質はまだわかっていない

l ヒッグス粒子を構成する粒子を司る力とは何か？

複合粒子だった場合にはヒッグス粒子を構成する粒子が現れる新たな階層が存在することになる

ILCはヒッグス粒子を大量に生成するので、その性質を詳細に調べることができる
ILC推進パネル‫⿾׈ז‬暟颵‫כ‬嶊ִ‫ַך׋‬
宇宙初期には物質と反物質が同じだけあったはず。
なぜ物質だけが残ったのか？
消えた
反物質
初期宇宙 物質l 素粒子は、粒子・反粒子のペアで生まれ、出会うと対消滅する。なぜ反粒子は存在しないのか？

反物質

10,000,000,001

10,000,000,000

物質と反物質の対消滅

現在の宇宙物質

1l 物質と反物質との反応が違う粒子は存在するか？
l ヒッグス粒子は物質と反物質で反応が違うのか？

(10,000,000,001 − 10,000,000,000 = 1)

ILCはヒッグス粒子を大量に生成して反物質との反応を詳細に調べることができる
ILC推進パネル‫׈ז‬ծ‫أؚحؼחֲ״ךו‬㜥‫כ‬㸘㸾‫׾‬弫‫ַך׋׃׋‬
宇宙誕生直後、なぜ、どのようにヒッグス場が真空を満たしたのか（相転移）？
真空の相転移 相転移前の真空(ヒッグス場が充満する前)

l 真空はどのような構造をしているのか？

電⼦

l ヒッグス粒子はどのようにして真空の構造をつくっているのか？

W粒⼦
W粒⼦
光⼦

相転移後の真空(ヒッグス場が充満した後)W粒⼦

l なぜ相転移が起きたのか？
電⼦

l どのように相転移が起きたのか？

光⼦

ILCでヒッグス粒子を大量に生成して、性質を詳細に調べることで、真空の構造を解明できる
ILC推進パネル㸘㸾‫כ‬㸜㹀‫ַךז‬
ヒッグス粒⼦の発⾒により宇宙は不安定である可能性がでてきた
宇宙の安定性l 真空はどのような構造をしているのか？
（我々の宇宙）
偽の真空？

トン
ネ
ル
効
果

l ヒッグス粒子はどのようにして真空の構造をつくっているのか？

真の真空？

l 私達の宇宙は「偽の真空」なのか？
l いつかは『真の真空』に遷移するのか（＝この世の終わり） ？

現在の宇宙よりも、さらにエネルギーの低い「真の真空」があるかもしれない

宇宙の安定性を決めるのはヒッグス粒子質量とトップクォーク質量。ILCでヒッグス粒子とトップクォークを詳細に調べることで、宇宙の安定性の謎に迫ることができる
ILC推進パネル

ILCは全ての謎に迫ることができる!

ILC推進パネル

ILC推進パネル

*-$鎘歗䱿鹌‫ך‬植朐

ILC推進パネル釐仿・国際リニアコライダー（ILC）は宇宙の歴史を遡るタイムマシン
・ILCは宇宙の全ての謎に迫ることができる

・ILC実現を目指すオールジャパン体制
大学/研究機関・産業界・経済界・地域自治体/政治等が一体で推進
・建設候補地（北上山地）での設計が進行中

・2020年8月、ILC国際推進チームが設立(IDT)。ILC準備研究所提案書を公表

・ILC準備研究所（2022年）、ILC研究所（2026年）設立を目指す

ILC推進パネル*-$‫؎ٓي؎ةך‬ٝ

・2004年 アメリカ、ヨーロッパ、そして日本で独立に検討されていたリニアコライダーの計画を統一。
・世界統一プロジェクトとして、ILCが誕生。
世界での動き
2004
2006
2008

● 国内ILC候補地検討・開始● ILCの技術設計書作成・着手

2012● ILCの技術設計書が完成

2013● 欧州・米国・アジアの研究者コミュニティ
ILC日本建設を支持・支援

2014
2016
2017

日本での動き● ヒッグス粒子を利用した新物理研究へ最適化（コストの大幅削減へとつなげる）● 国内政産学連携● 先端加速器協議会。超党派議員連盟発足● 候補地に関しての地質調査・開始● ILC計画を日本がリードして実現することを提案

2020● 国内・国際立地評価● 文科省が「ILCに関する有識者会議」を設置

2021
2022
2026

l ILCの加速技術を⽶国で実証(2010)l ナノビーム技術確⽴（2016)l コスト削減に向けた国際共同研究開始 (2017)● 日本学術会議による検討● 欧州素粒子物理戦略● ILC国際推進チーム(IDT)の設立

l 国内外でのILCビームの加速実証 (2005)@独DESYと⽇本KEKl ⽇⽶欧の加速器の連結実証に成功 (2009)● 文科省にて正式に検討開始● 日本学術会議が「ILC計画に関する所見」を発表

20182019

技術開発の動きl ⽶欧でILC加速技術を⽤いた放射光施設を建設（2017)● 政府が関心表明★ ILC準備研究所提案書★ ILC準備研究所設⽴★ IDT報告書にまとめられた技術課題の解決★ 政府承認・政府間承認★ ILC研究所設⽴

ILC推進パネル⚅歲‫ֹ⹛ך‬眦㎁:・エネルギー省・国務省がILC計画を強く支持（2019年1月〜）
・米国政府による大臣級のレター送付（2020年2月）
・国際会議における米国政府のメッセージ（2019年、2020年)

埪䃸:・欧州素粒子物理戦略（2020年6月）「電子陽電子ヒッグスファクトリーが最優先」

2020年夏、計画実現に向けた新たなステージ：ILC国際推進チーム（IDT）の設置

ILC推進パネル傈劤‫ֹ⹛ך‬䷓媩:・政府が関心表明（2019年3月、2020年2月）

溿狒縖:・高エネルギー物理学将来計画検討委員会答申（2017年9月）「250GeV ILCの日本国内での建設をただちに開始すべき」・ILC推進パネル設置（2020年10月）

政府間合意に向けて省庁レベルの議論が始まっている：日米（2016~）、日欧（2019~）

政府間条約・協定で運用する国際科学技術拠点の国内立地は日本初

ILC推進パネル傈劤‫ֹ⹛ך‬䱿鹌⡤ⵖ

世界研究者

国際研究者組織
ICFA/国際推進チーム(IDT)

⼤学共同利⽤機関法⼈

国内⼤学研究グループ

⾼エネルギー加速器研究機構(KEK)地域
岩⼿県ILC
推進協議会

東北ILC
推進協議会

世界の研究者コミュニティー

ILCサポーターズ

⾼エネルギー物理学研究者会議
ILC推進パネル
先端加速器科学技術
推進協議会

産業界
⺠間企業・経済団体

東北ILC事業推進センター(超党派)リニアコライダー
国際研究所建設推進議員連盟

⾃⺠党ILC誘致実現
連絡協議会

百⼈委員会

政治
ILC推進パネル

世界の⼤学/研究機関・産業界・経済界・地域⾃治体/社会・政治・サポーターズが⼀体で推進傈劤‫ֹ⹛ך‬⦪酡㖑
研究者の⽴地評価 ：北上⼭地が建設候補地として最適 (2013)à 世界の候補地として国際研究者コミュニティーが協働中

現地仕様概略設計案• 地質：良質な岩盤を確認（2009年より調査）• 現地仕様設計案：地下施設設計、施⼯計画、⼯事費概算
とりまとめ
Ø 東北ILC施設計画(2020)• ⼟⽊学会 岩盤⼒学委員会 ILC施設計画評価⼩委員会(2020年3⽉)
Ø 「施設計画は技術的成⽴性を担保しており、その内容が妥当である」と結論

ILC推進パネル䪮遭Ꟛ涪‫ֹ⹛ך‬

すでに基幹技術・技術設計は完成。残るは量産⾃動化と⼯学設計の完成 à 準備研究所で実施
ILC技術設計書(TDR)完成
ILCビームの加速実証@独DESY研究所FLASH施設*

ILCの加速技術を実証・実⽤世界の研究所で作製した実機モジュー
ルを⽇本で組み⽴て総合試験『S1Global』

⽇⽶欧の加速器の連結実証に成功

FNAL

DESY

ILC加速技術を⽤いた放射光施設を建設欧州European XFEL*⽶国LCLS II*

KEK

⽶欧協⼒でのシステム実証

TDRに参加した⼤学・研究機関
参加国/地域:49、参加機関:392、参加者:2400名以上

0025

国内超伝導加速試験施設
超伝導リニアック試験施設
KEK-STF
ILCの加速技術を国内で実証

020

91200

ILCビームの加速実証試験施設NML(àFAST)@⽶フェルミ研究所
ILCの加速技術を⽶国で実証

1202

ナノビーム技術確⽴(KEK-ATF2)
ILCの量⼦ビーム超精密制
御に成功

ILC推進パネル

102

6

102

7

コスト削減に向けた国際共同研究開始
⽇⽶(2016~)
⽇仏・⽇独(2020~)

*-$ָ‫׷זֲוה׷ֹד‬科学の発展

次世代の育成地方創生

世界をリードする国へ

国際都市の誕生イノベーションの創出

産業の発展

Science forPeace

ILC推進パネル*-$ָ‫׷זֲוה׷ֹד‬ILCの最重要インパクトは科学的成果。将来へと続く、知的資産を未来に残す

素粒⼦物理分野のみならず、広い分野で活躍する次世代の⼈材育成に寄与します

多⽂化が共⽣する街づくりが進み、地元住⺠の⽣活環境向上に資することが期待できる

ILCのホスト国は、科学を礎にして国際社会をリードし、世界に貢献することが可能になる

ILCが実現されれば、アジア初の国際都市が誕
⽣する

ILCは最先端技術の結集
これまで同様に加速器である。それらの技術科学研究から多くのイの様々な分野への応⽤ノベーションが⽣まれ
ILC推進パネルが期待できる。
る可能性は⾼い

⼈類共通の課題に挑む
ILCは科学を通じた平和構築の場としての役割を果たす

*-$ַ‫׵‬欰‫׷׸ת‬倜‫ְ׃‬䪮遭‫ّ٭لؿػ‬⯆䐒䤗软飃⚥㵵ⱶ鵭䤗软à

・超微細加工技術à

・量子効果素子
・微小電気機械システム（MEMS）

・加速器駆動核変換
à ・核医学検査用核種製造
・省エネ型コンパクト à
放射光装置

・創薬
・新材料開発àILCから生まれた新しい技術により産業の発展とイノベーション創出

ILC推進パネル‫׭הת‬

l ㎁꤀ٛ‫ؤؓؼ‬ٚؕ‫٭ر‬*-$‫ע‬㱢㲈‫ס‬塷⺒؅鸟‫بُّؕذ׾‬٤
l *-$‫ע‬泡ꪫ‫סי⪒׾ַי׊‬㱢㲈‫ס‬铙‫מ‬鳠‫׌ױ׀ךֿכ׆׾‬l ILC実現を目指すオールジャパン体制
大学/研究機関・産業界・経済界・地域自治体/政治等が一体で推進
l 建設候補地（北上山地）での設計が進行中
l 2020年8月ILC国際推進チームが設立(IDT)。
l ILC準備研究所提案書を公表
l ILC準備研究所（2022年）、ILC研究所（2026年）設立を目指しています
ILC推進パネルꟼ鸬ٔٝ‫ؙ‬•準備研究所提案書 全文（英語）https://zenodo.org/record/4884744#.YL7osi-MvUI•ILC国際推進チーム（IDT）
https://linearcollider.org•

ILC推進パネルhttp://jahep-ilc.org/ja/•

高エネルギー加速器研究機構
https://www.kek.jp/ja/•

先端加速器科学技術推進協議会
https://aaa-sentan.org

•

ILC通信
https://www2.kek.jp/ilc/ilc-tsushin/
ILC推進パネル