最近の論文よりいくつか


At the old castle

Distinct signals of the gauge-Higgs unification in e+e− collider experiments
arXiv:1705.05282 [hep-ph]
with S. Funatsu, H. Hatanaka, Y. Orikasa

New dimensions from gauge-Higgs unification
arXiv:1702.08161 [hep-ph]

Collider signals of W′ and Z′ bosons in the gauge-Higgs unification
Phys.Rev. D95 (2017) no.3, 035032, (35 pages) DOI: 10.1103/PhysRevD.95.035032
with S. Funatsu, H. Hatanaka, Y. Orikasa

Gauge-Higgs EW and Grand Unification
Int.J.Mod.Phys. A31 (2016) no.20n21, 1630031 , DOI: 10.1142/S0217751X16300313

Toward Realistic Gauge-Higgs Grand Unification
PTEP 2016 (2016) no.9, 093B01 , DOI: 10.1093/ptep/ptw116
with A. Furui and N. Yamatsu

H→Zγ in the gauge-Higgs unification
Phys.Rev. D92 (2015) no.11, 115003, Erratum: Phys.Rev. D94 (2016) no.1, 019902
DOI: 10.1103/PhysRevD.94.019902, 10.1103/PhysRevD.92.115003
with S. Funatsu, H. Hatanaka

Gauge-Higgs Grand Unification
PTEP 2015 (2015) 111B01 , DOI: 10.1093/ptep/ptv153
with Naoki Yamatsu
電磁気相互作用、弱い相互作用、強い相互作用を包括する SO(11) ゲージヒッグス統合理論を 構成した。発見されたヒッグスボゾンはゲージ場の余剰成分の中にある。クォーク・レプトンは SO(11) spinor 32表現に埋め込まれる。驚くべきことに、陽子崩壊はゲージ相互作用では 起らないことがわかる。

Dark matter in the SO(5)×U(1) gauge-Higgs unification
PTEP 2014 (2014) 11, 113B01 (40 pages), DOI: 10.1093/ptep/ptu146
with S. Funatsu, H. Hatanaka, Y. Orikasa, and T. Shimotani.
我々のSO(5)×U(1) ゲージヒッグス統合理論では、クォーク・レプトンの他にダーク・フェルミオンと いう場が必然的に存在する。このダーク・フェルミオンのうち、一番軽い中性の粒子が、現在の宇宙を 埋め尽くす暗黒物質となる。WMAPやPlanck衛星実験で間接的に決められた宇宙の暗黒物質の 残存量を説明し、かつ、地上における暗黒物質の直接探索実験と無矛盾であるためには、 ダーク・フェルミオンの質量が 2.3 TeV から 3.1 TeV でなければならないことが 帰結される。対応するAB phase は 0.097 から0.074である。 つまり、LUX300days や XENON 1T での暗黒物質発見と 次のLHC実験での新粒子 (Z') の発見が続いて起ることを示唆する。

LHC signals of the SO(5)×U(1) gauge-Higgs unification
Phys. Rev. D 89 (2014) 095019 (19 pages), DOI: 10.1103/PhysRevD.89.095019
with S. Funatsu, H. Hatanaka, Y. Orikasa, and T. Shimotani.
2015年より再開するLHC実験(13TeV - 14Tev)で、SO(5)×U(1) ゲージヒッグス統合理論を 検証する。最も有望なのは、Zボゾンと光子のKK励起モードとZ_Rボゾン(これらはZ’とよばれる)を 発見することである。これらの粒子は、電子・陽電子対、ミューオン・反ミューオン対に崩壊し、 これを実験的に"clean"に見つけることができる。崩壊幅が広く、6 TeVから8 TeV領域で 観測可能である。対応するAB phase は 0.073 から0.114である。 見つかれば、余剰次元の存在を確かめる第一歩となる。

Polyakov loops and the Hosotani mechanism on the lattice
Phys. Rev. D 89 (2014) 094509 (22 pages), DOI: 10.1103/PhysRevD.89.094509
with Guido Cossu, Hisaki Hatanaka, Jun-Ichi Noaki
細谷メカニズムを格子ゲージ理論で、非摂動的に確立するための第一歩となる論文である。 16 x 16 x 16 x 4 lattice 上の数値シミュレーションにより、adjoint表現のフェルミオンがあると、 SU(3) 対称性が自発的に破れることを確かめた。これは、4次元理論で、一つの次元が コンパクトになった事に対応し、連続極限もとれる。Polyakov loopのゲージ不変な固有値 (AB phase)の分布を測定し、ゲージ結合定数とフェルミオン質量を変化させて、 AB phaseの分布の変化により異なった相を確定する。通常のconfinement phase, deconfined phase のほかに SU(2)xU(1), U(1)xU(1) に対応する相の存在を確かめた。

Novel universality and Higgs decay H -> \gamma \gamma, gg in the SO(5) x U(1) gauge-Higgs unification
Phys. Lett. B722 (2013) 94-99, DOI: 10.1016/j.physletb.2013.03.040
with S. Funatsu, H. Hatanaka, Y. Orikasa, and T. Shimotani.
126 GeV ヒッグスボゾンを再現する現実的なゲージ・ヒッグス統合理論を構成した。 モデルの詳細によらない物理量の間の普遍的な関係を発見する。 AB位相とKK質量、ヒッグスの3点、4点結合定数の間に普遍的な関係がある。 また、ヒッグスボゾンの崩壊比は、標準模型(standard model)とほぼ同じになることを 示した。特に、2光子への崩壊へのKK粒子の寄与は非常に小さいことを示した。
Gauge-Higgs Unification Approach
AIP Conf.Proc. 1467 (2012) 208-213. Proceeding of GUT2012.
細谷メカニズムを格子ゲージ理論で非摂動的に検証できることを指摘した。
Realistic SO(5) x U(1) Model in RS Space
Proceeding of Moriond Conference, EW2012.
現実的なゲージ・ヒッグス統合理論
SUSY breaking scales in the gauge-Higgs unification
Phys. Lett. B713 (2012) 481-484, with H. Hatanaka.
超対称ゲージ・ヒッグス統合理論では、ヒッグスボゾンの質量が軽くなる。 Top quarkの超対称パートナー (stop 粒子)が 300 Gevぐらいで、 宇宙の暗黒物質を説明するシナリオが可能になる。
Collider signature of the SO(5) x U(1) gauge-Higgs unification
Phys. Rev. D84 (2011) 075014, with M. Tanaka and N. Uekusa.
ゲージ・ヒッグス統合理論の加速器実験での検証。低エネルギーの データから、ワープ因子は大きくなければならない(10^15以上)ことがわかる。 電子陽電子散乱のZ pole上の前後方非対称性は標準模型よりうまく説明できる。 Zボゾンの第1KK励起モードは、質量1150 GeV, 幅 415 GeV 程度と予言される。 pp collider実験では、そのレプトン崩壊の rapidity分布に粒子反粒子非対称性 が現れる。
H parity and the stable Higgs boson in the SO(5) x U(1) gauge-Higgs unification
Phys. Rev. D82 (2010) 115024 (1-12), with M. Tanaka and N. Uekusa.
ゲージ・ヒッグス統合理論で電弱対称性が量子効果で自発的に破れ、 AB位相が pi/2 となる。Hパリティが出現する。全てのKKモードが Hパリティで分類される。
Stable Higgs Bosons - new candidate for cold dark matter
AIP Conf. Proc.1269 (2010) 6-13. Proceeding for OMEG10.
安定なヒッグスボゾン − 新しい暗黒物質の候補
Gauge-Higgs Unification: Stable Higgs Bosons as Cold Dark Matter
Int. J. Mod. Phys. A25 (2010) 5068-5081. Proceeding for SCGT09.
ゲージ・ヒッグス統合理論の総合報告。
The Electroweak gauge couplings in SO(5) x U(1) gauge-Higgs unification
Prog. Theoret. Phys. 123 (2010) 757 - 790, with S. Noda and N. Uekusa.
ゲージ・ヒッグス統合モデルでの、ゲージボソンとクォーク・レプトンの 波動関数を求め、電弱結合が決められる。標準模型から微細なずれが予言される。 Weak universality が微少に破れる。Zbbは1%以下だが、Zttは10%ほど破れる。 これからの実験で検証可能である。
Stable Higgs Bosons as Cold Dark Matter
Phys. Lett. B680 (2009) 179 - 183, with P. Ko and M. Tanaka
ゲージ・ヒッグス統合モデルでは自然にヒッグスボソンが絶対的に安定になり、 宇宙の暗黒物質になる。WMAPのデータからヒッグス粒子の質量は 70 GeV と決められる。
Yukawa Couplings and Effective Interactions in Gauge-Higgs Unification
Phys. Lett. B674 (2009) 192 - 196, with Y. Kobayashi
ヒッグス粒子の相互作用はWilson line phase (AB 位相)の 有効相互作用の形にまとめられる。 湯川結合が自然に零になり、ヒッグス粒子は安定になる。
Electroweak Gauge-Higgs Unification Scenario
Proceeding of SUSY08. AIP Conf.Proc.1078:150-155,2009
Plenary talk. 現状況のレビュー
Dynamical Electroweak Symmetry Breaking in SO(5)xU(1) Gauge-Higgs Unification with Top and Bottom Quarks
Phys. Rev. D78 (2008) 096002, with K. Oda, T. Ohnuma, Y. Sakamura
Top quark が電弱対称性の自発的破れを引き起こす。 ヒッグス粒子の質量は 50 GeV ぐらいに予言されるが、 LEP2の実験とは矛盾しない。
Two loop finiteness of Higgs mass and potential in the gauge-Higgs unification
Prog. Theor. Phys. 118 (2007) 1053 - 1068. with N. Maru, K. Takenaga, T. Yamashita
Gauge-Higgs Unification and LHC/ILC
Proceeding of "The origin of mass and strong coupling gauge theories", 349 - 364

ゲージ・ヒッグス統合理論のレビュー。(SCGT 2006)
Anomalous Higgs Couplings in the SO(5) x U(1) Gauge-Higgs Unification in Warped Spacetime
Prog. Theor. Phys. 118 (2007) 935 - 968, with Y. Sakamura

Randall-Sundrum空間上でのゲージ・ヒッグス統合理論では、WWZ, WWWW, WWZZの ゲージ結合は普遍性を保つが、ヒッグス粒子の結合は標準理論に比べて小さくなる。 WWH, ZZH結合はcos(theta), WWHH, ZZHH結合は 1 -(2/3) sin^2 (theta) の 因子だけ小さくなる。ここで theta はYang-Mills Aharonov-Bohm 位相 である。平坦な空間上のゲージ・ヒッグス統合理論では、WWZ結合も小さく なってしまい、LEP2実験結果と矛盾してしまう。
WWZ, WWH, and ZZH Couplings in the Dynamical Gauge-Higgs Unification in the Warped Spacetime
Phys. Lett. B645 (2007) 442, with Y. Sakamura

一般に、ゲージ・ヒッグス統合理論では、 WWH, ZZH (ここで、H はヒッグス粒子) の couplings が標準模型に比べ小さくなる。 その大きさは、Yang-Mills Aharonov-Bohm 位相の値による。 LHCで検証できる予言である。
All-order Finiteness of the Higgs Boson Mass in the Dynamical Gauge-Higgs Unification
hep-ph/0607064

ゲージ・ヒッグス統合理論におけるヒッグス粒子の質量が、量子論的な 1 loop の補正で有限になることは昔から知られている。 この論文では、U(1)のゲージ理論では摂動の all-order で有限に なることが証明される。さらに、非可換ゲージ理論でも、時空が5次元のときは 有限になることが予想される。 大きなゲージ変換に対する不変性が重要な役割を果たす。
Gauge-Higgs Unification and Quark-Lepton Phenomenology in the Warped Spacetime
Phys. Rev. D73 (2006) 096006, with S. Noda, Y. Sakamura, and S. Shimasaki.

ゲージ・ヒッグス統合理論では、一般に、弱い相互作用の荷電カレントの普遍性がほんの わずか破れること、また、湯川結合が大きく減少することが示される。荷電カレントの ゲージ普遍性の破れは電子とミューオンでは 10^(-8) , 電子とトップクォークでは10^(-2) 程度とな\\ る。 湯川結合の減少度は、Wilson line phaseを\thetaとして、cos(\theta/2)程度となる。

Higgs Boson Mass and Electroweak-Gravity Hierarchy from Dynamical Gauge-Higgs Unification i\ n the Warped Spacetime
Phys. Lett. B615 (2005) 257, with M. Mabe

Wボゾンの質量とプランク質量(重力定数)からヒッグス粒子の質量が 140 Gev から 280 GeV の間にあり、Kaluza-Kleinの励起のスケールが1.7 TeV から 3.5 TeV の間にある ことが予言される。

Dynamical gauge-Higgs unification in the electroweak theory
Phys. Lett. B607 (2005) 276, with S. Noda and K. Takenaga

電弱相互作用のヒッグス粒子は、高次元ゲージ理論でのゲージ場の 一部と同定される。細谷メカニズムにより、電弱理論の対称性は量子効果により電磁相互作用の 対称性に自発的にやぶれる。

Generalized Monopoles in Six-dimensional Non-Abelian Gauge Theory
Phys. Rev. D71 (2005) 041701, with H. Kihara and M. Nitta.

6次元の SO(5) ゲージ理論で、完全に正則で、有限のエネルギーを持つ 一般化されたモノポールの存在を確立する。ゲージ場の作用は 場の4次の項からなる。