筑波大学宇宙史研究センター久野成夫
１． 2020年度前期全体活動報告・2020年度活動予定
２． 中間評価の評価結果について
３． 2020年度前期部門活動概要

1．2020年度後期 全体活動報告
2020年度 活動予定

構成教員・連携教員・研究員
構成教員：29名、連携教員：26名、研究員：5名
センター長：久野成夫（p） 副センター長：受川史彦（p）〔CA6名、海外unitPI2名、副PI1名〕
南極天文学研究部門 部門長：久野成夫（p）
構成教員：新田冬夢（a）、橋本拓也（a）、徂徠和夫（apCA：北大）
連携教員：中井直正（p：関西学院大）、瀬田益道（p：関西学院大）、梅村雅之（p）、笠井康子（p客員：NICT）、西堀俊幸（ap客員：JAXA）、渡邉祥正（ap：芝浦工大）
研究員：高水裕一（CCS）、齋藤弘雄、Salak Dragan

素粒子構造研究部門 部門長：武内勇司（ap）
構成教員：石橋延幸（p）、受川史彦（p）、伊敷吾郎（ap）、原 和彦（ap）、佐藤構二（l）、飯田崇史（a）、廣瀬茂輝（a）、金 信弘（p特命）、吉田拓生（pCA：福井大）、池上陽一（pCA：KEK）（Soo-Bong Kim：p海外ユニットPI予定、韓国成均館大）連携教員：松浦周二（p客員：関西学院大）、佐藤勇二（ap：福井大）
クォーク・核物質研究部門 部門長：江角晋一（ap）
構成教員：小澤 顕（p）、中條達也（ap）、Norbert Novitzky（a海外ユニット副PI）、新井田貴文（a）、野中俊宏（a）、轟木貴人（a）、金谷和至（p特命）、三明康郎（p特命）、山口貴之（apCA：埼玉大）、小沢恭一郎（apCA：KEK）、佐甲博之（pCA：原研）、
Thomas Peitzmann（p海外ユニットPI：Utrecht大）、Marco van Leeuwen（p海外ユニットPI：Utrecht大）連携教員：藏増嘉伸（p）、谷口裕介（ap）、笹 公和（ap）、森口哲朗（a）、杉立 徹（p客員：広大）、
濱垣秀樹（p客員：長崎総合科学大）、秋葉康之（p客員：理研）、若杉昌徳（p客員：京大）、永宮正治（p：理研）、郡司 卓（ap、東大）、志垣賢太（ap：広大）、齋藤武彦（p客員：理研）、
山口由高（ap客員：理研）
研究員：坂井真吾、Ashutoh Kumar Pandey
光量子計測器開発部門 部門長：原 和彦（ap）
構成教員：江角晋一（ap）、武内勇司（ap）、金 信弘（p特命）
連携教員：西堀英治（p）、冨田成夫（ap）、近藤剛弘（ap）、倉知郁生（特別p：KEK）、中村浩二（a：KEK）
CA：筑波大学とのクロス・アポイントメント教員

会議関係
 運営協議会
 委員：新井康夫教授（KEK）、小林秀行教授（NAOJ）、梅村雅之教授（CCS）、桜井鉄也教授（C-AIRセンター長）、齋藤一弥教授（PAS系長）、運営委員会委員
 センターの運営方針、研究活動評価、などに関することを協議
 年1回
 2020年度運営協議会＋TCHoHワークショップ 2021年3月開催予定（新型コロナウイルスのため、TCHoUワークショップはオンライン・懇親会は中止）

 運営委員会
 運営委員：センター長、副センター長、4部門長、小沢教授（センター長指名）
 センターの事業計画、予算、施設の管理、などに関することを審議・決定
 毎月1回開催（8月を除く） オンライン

 構成員会議/成果報告会
 各種報告・活動報告に基づき、現状認識の共有と方向性の審議・意見交換・分野交流の場として
 年2回程度開催
 2020年度第1回 2020年6月15日（全体報告＋11講演） 2020年度第2回 2020年11月30日（全体報告＋11講演） オンライン

研究集会・セミナー等
研究集会
 2020/9 TGSW2020（Tsukuba Global Science Week）
 新型コロナウイルスのため海外から講演者を呼べないので不参加

 2020/10/5-8 VERTEX2020会議
 新型コロナウイルスのため、オンライン
 135名（日本人20名）•宇宙史セミナー• 新型コロナウイルスのため開催できず

一般向け広報活動
 2020/11 筑波大学学園祭「雙峰祭」展示
新型コロナウイルスのため中止

受賞
 2020年度 東北大金研若手萌芽研究最優秀賞
飯田崇史助教（素粒子構造部門）

資金獲得・人員要求活動など（１）
卓越大学院 2020年 「１３８億年史学位プログラム」（代表：重田教授）（筑波大学から5件） 審査結果：不採択

資金獲得・人員要求活動など（２） 令和3年度学内予算要求 （合計138,000千円）

宇宙史研究に用いる光量子検出器性能試験システム

宇宙史研究センターの将来構想について
宇宙史研究センター
南極天
素粒子
文学研
光量子構造研究部門
計測器究部門
開発部
クォーク
門
核物質研究部門

プロジェク
トA

計算科学研究センター

プロジェク
トB

プロジェク
トC

学内及び学外関連機関

 部門間の壁を実質的になくし、宇宙史の理解において鍵となるような問題に取り組むプロジェクト
 計算機センターやその他の関連機関からの参加

３．2020年度前期 部門活動概要

南極天文学研究部門（１）

南極30㎝望遠鏡

 南極10mテラヘルツ望遠鏡計画
 10mテラヘルツ望遠鏡鏡面測定法
 点格子干渉計（奥村D論2020年4月）
 フェイズリトリーバルホログラフィー（周D論2020年10月）

 南極30cm望遠鏡
 500GHz帯広帯域２SB受信機の開発（国立天文台共同開発研究） 光学ポインティングシステムの開発
 ドームふじまたはドームCへ 野辺山45m鏡MKIDカメラ
 データ処理パイプラインの開発（マンダルD論2020年10月 マンダル氏講演）
 ハイブリッドMKID素子の開発（国立天文台と共同研究）
 LeKIDの性能評価（グルノーブル大・Institut NEELと共同研究）
 今年度中に45m鏡に搭載予定
LeKID

ハイブリッドMKID

南極天文学研究部門（２） 既存の装置による観測（ALMA、NRO45m、すばる他）
 銀河系
 FUGINプロジェクト：銀河面のCOサーベイ
 M16における分子雲衝突による星形成（Nishimura et al. 2020）
 銀河系バーエンドの分子雲W43の内部構造と星形成起源（Kohno et al. 2020）

 近傍銀河 COMINGプロジェクト：近傍銀河のCOイメージングサーベイ（徂徠氏講演） ALMAによるM33の分子雲観測（Muraoka et al. 2020, Tokuda et al. 2020）
 棒渦巻銀河における分子ガスのダイナミクスと星形成の関係（田中D論2020年10月）

 遠方銀河 ALMAによる遠方銀河の星間媒質 (Bakx et al. 2020 他2編)
 VLT/MUSE プロジェクト: 最高感度の可視データで探る初代銀河 (Maseda et al. 2020 他2編)
 Subaru と機械学習で探る近傍極低金属量銀河の性質 (Kojima et al. 2020: プレスリリース)

素粒子構造研究部門
LHC/ATLAS実験•••

重心系エネルギー 𝑠=13 TeV での陽子・陽子衝突。
– 世界最高エネルギー加速器での素粒子実験。
2018年より、アップグレードのシャットダウン中。
– COVIDの影響で1年間予定を延長し、2021年いっぱいまでシャットダウンの予定。
Run 2（2015-2018）で取得した 139 fb−1 データの解析。
– 標準理論を厳しく検証、さまざまな新しい物理の探索。

新しいミューオンチェンバー（NSW）の建設（写真は2020年9月）

さまざまな素粒子過程の断面積を測定することによる標準理論の検証。
Ο(10 fb−1 )のプロセスを観測し始めている。

ヒッグス粒子の精密測定により、高精度で標準理論を検証。

宇宙背景ニュートリノ崩壊探索COBAND
2020年度の現状，成果• 極低温SOI電荷積分型増幅器：高ゲインチャージアンプのテスト中• ロケット実験の望遠鏡光学系，STJへの集光用ホーン，反射防止膜の試作・予備測定開始• Hf-STJ でのX線検出に成功，論文（２件）執筆に向けた解析進行中• 国内学会：2件
今後の展望：
 極低温アンプの実用化（STJ信号の究極の低ノイズ読出しの実現）
 ロケット実験に向けた遠赤外域光学系設計・ロケット搭載冷凍機開発の推進

活動報告(1)弦の場の理論, (2)行列模型, (3)ゲージ/重力対応という3つの関連するテーマを中心として研究を進めた。

20２０年度の成果• 論文：２件，国際会議 : 1件, 国内学会：２件•••

行列正則化の研究境界を持つ２次元重力理論と行列模型の関係
行列模型と Little string theory の関係

超弦理論
弦の場の理論

行列模型••

ゲージ/重力対応

ゲージ理論における部分的閉じ込め相について
非臨界次元の弦の場の理論

活動計画：引き続き,超弦理論の非摂動的側面の理解に向けて上記テーマの研究を進めていく
具体的な研究課題•
弦の場の理論の古典解の研究••••

共形場理論におけるTT変形
弦の場の理論と次元正則化
ゲージ/重力対応の数値的検証
ローレンツ共変な行列模型の研究•••

弦理論の非幾何学的背景時空
行列模型における古典極限と幾何学の関係
行列模型を用いたM5ブレーンの記述

元素合成の研究
重元素はいかにして造られたのか？

稀少RIリング@RIBF

110Sn, 80Zr

筑波大学が中心となり約10年をかけて製作した、日本初の不安定原子核用の蓄積リングを用いて実験進行中。

陽子過剰領域の質量測定

重元素合成仮説(Rプロセス)不安定核の質量測定が必須！

74,76Ni,
123,124Pd
中性子過剰領域の質量測定

76Zn

74Ni
78Zn
76Ni

74Ni, 76Ni 原子核

種同位体の識別クォーク・グルーオン・プラズマの研究
高エネルギー重イオン衝突実験

ALICE（CERN) 高温領域へ

正味陽子分布の高次形状による臨界点探索
arXiv:2001.02852

ALICE実験
FOCAL計画
衝突初期の解明へ

QCD相図：クォーク・ハドロン相転移
高温領域

STAR（BNL）
高密度領域へ
臨界点、1次相転移

高密度領域

非単調なエネルギー依存性は臨界点による寄与を示唆し、現在、第2期エネル
ギー走査実験の進行中。（BNL/STAR）

光量子計測器開発部門の活動から
各プロジェクトの概要（素粒子/原子核部門報告も参照ください）
HL-LHC用シリコン検出器（原/中村）
文科省フロンティア事業に採択＋ATLAS新学術+FJPPL⇒Strip型/pixel型検出器の初期量産*

LGAD検出器（原/中村）

Silicon-on-insulator検出器（原/倉知）LGAD+testbeam
日米科学事業（中村/原）⇒今年度はキャンセル、5月へ

ILC用SOFIST＋３D積層技術⇒ KEK AR Testbeam line用トラッカーの設計

TIAかけはし*Pixel型「究極の広帯域量子イメージセンサ実現を目指して」

Flex cable

新センサーの試作にむけて2020.11.30
構成員会議

基盤B+新学術(生命応用)⇒試作品の評価中

ARテストビームライン整備

ASIC

500μm

sensorsensor: FDR OK
bump bond:進行中⇒PRRへ⇒初期量産

SOIで可能な50μm厚でセンサーで高位置分解能トラッカーが可能(GEANT simulation)50μm

光量子１： 中村 「高時間分解能検出器(LGAD)の精密電極化に関する開発」
光量子２： 原 「ATLAS Itkストリップ型検出器の初期量産」

半導体センサーで世界有数のVERTEX2020を実施（組織委員長：原、宇宙史研究センター後援）