Details of the Researcher

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Yoichi Yamada
Section
Graduate School of Science
Job title
Assistant Professor
Degree

  • 博士(理学) (The University of Tokyo)

  • 理学修士 (The University of Tokyo)

Research History 2

  • 1995/09 - 1996/08
    University of Wisconsin-Madison　Research Associate

  • 1994/04 - 1995/08
    Fellow of Japan Society for the Promotion of Science　研究員

Education 2

  • The University of Tokyo　Graduate School, Division of Science　物理学

    - 1993/03/31

  • The University of Tokyo　Faculty of Science　物理学科

    - 1988/03/31

Committee Memberships 1

  • 日本物理学会　素粒子論領域運営委員

    2013/04 - 2014/03

Professional Memberships 1

  • 日本物理学会

Research Interests 1

  • Particle Theory

Research Areas 1

  • Natural sciences / Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics /

Papers 42

  1. One-loop QCD amplitudes in the Feynman-diagram gauge Peer-reviewed

    Kaoru Hagiwara, Kentarou Mawatari, Youichi Yamada, Ya-Juan Zheng

    Physical Review D　110　(5)　056021　2024/09/12

    Publisher: American Physical Society (APS)

    DOI： 10.1103/physrevd.110.056021 　

    ISSN： 2470-0010

    eISSN： 2470-0029

    More details Close

    Scattering amplitudes for the massless QCD process, qq¯→q′q¯′, are calculated in the one-loop order in the Feynman-Diagram (FD) gauge, where gluons are quantized on the light cone with opposite direction of the three-momenta. We find non-decoupling of the Faddeev-Popov ghosts and nonconventional UV singularities in dimensional regularization. The known QCD amplitudes with asymptotic freedom are reproduced only after summing propagator and vertex corrections. By quantizing gluons in the Feynman gauge on the FD gauge background, we obtain the one-loop improved FD gauge amplitudes. Published by the American Physical Society 2024

  2. The MSSM without gluinos; an effective field theory for the stop sector Peer-reviewed

    Jason Aebischer, Andreas Crivellin, Christoph Greub, Youichi Yamada

    EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C　77　(11)　740　2017/11

    DOI： 10.1140/epjc/s10052-017-5318-3 　

    ISSN： 1434-6044

    eISSN： 1434-6052

  3. Higgs-bosons couplings to quarks and leptons in the supersymmetric Standard Model with a gauge singlet Peer-reviewed

    Andreas Crivellin, Youichi Yamada

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS　1511　(11)　056　2015/11

    DOI： 10.1007/JHEP11(2015)056 　

    ISSN： 1029-8479

  4. Electroweak two-loop contribution to the mass splitting within a new heavy SU(2)(L) fermion multiplet Peer-reviewed

    Youichi Yamada

    PHYSICS LETTERS B　682　(4-5)　435-440　2010/01

    DOI： 10.1016/j.physletb.2009.11.044 　

    ISSN： 0370-2693

    eISSN： 1873-2445

  5. b -> s nu(nu)over-bar decay in the MSSM: Implication of b -> s gamma at large tan beta Peer-reviewed

    Youichi Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　77　(1)　014025　2008/01

    DOI： 10.1103/PhysRevD.77.014025 　

    ISSN： 2470-0010

    eISSN： 2470-0029

  6. Two-loop SUSY QCD correction to the gluino pole mass

    Y Yamada

    NUCLEAR PHYSICS B-PROCEEDINGS SUPPLEMENTS　157　167-171　2006/07

    DOI： 10.1016/j.nuclphysbps.2006.03.045 　

    ISSN： 0920-5632

  7. Supersymmetry parameter analysis: SPA convention and project Peer-reviewed

    J. A. Aguilar-Saavedra, A. Ali, B. C. Allanach, R. Arnowitt, H. A. Baer, J. A. Bagger, C. Balazs, V. Barger, M. Barnett, A. Bartl, M. Battaglia, P. Bechtle, G. Belanger, A. Belyaev, E. L. Berger, G. Blair, E. Boos, M. Carena, S. Y. Choi, F. Deppisch, A. De Roeckl, K. Deschl, M. A. Diaz, A. Djouadil, B. Dutta, S. Dutta, H. Eberl, J. Ellis, J. Erler, H. Fraas, A. Freitas, T. Fritzsche, P. M. Godbole, G. J. Gounaris, J. Guasch, J. Gunion, N. Haba, H. E. Haber, K. Hagiwara, L. Han, T. Hang, H. -J. He, S. Heinemeyer, S. Hesselbach, K. Hidaka, I. Hinchliffe, M. Hirsch, K. Hohenwarter-Sodekl, W. Hollik, W. S. Hou, T. Hurth, I. Jack, Y. Jiang, D. R. T. Jones, J. Kalinowski, T. Kamon, G. Kane, S. K. Kang, T. Kernreiter, W. Kilian, C. S. Kim, S. F. King, O. Kittel, M. Klasen, J. -L. Kneur, K. Kovarik, M. Kramer, S. Kraml, R. Lafaye, P. Langacker, H. E. Logan, W. -G. Ma, W. Majerotto, H. -U. Martyn, K. Matchev, D. J. Miller, M. Mondragon, G. Moortgat-Pick, S. Moretti, T. Mori, G. Moultaka, S. Muanza, M. M. Muehlleitner, B. Mukhopadhyaya, U. Nauenberg, M. M. Nojiri, D. Nomura, H. Nowak, N. Okada, K. A. Olive, W. Oller, M. Peskin, T. Pehn, G. Polesello, W. Porod, F. Quevedo, D. Rainwater, J. Reuter, P. Richardson, K. Rolbieckid, P. Roy, R. Ruckl, H. Rzehak, P. Schleper, K. Siyeon, P. Skands, P. Slavich, D. Stockinger, P. Sphicas, M. Spira, T. Tait, D. R. Tovey, J. W. F. Valle, C. E. M. Wagner, Ch. Weber, G. Weiglein, P. Wienemann, Z. -Z. Xing, Y. Yamada, J. M. Yang, D. Zerwas, P. M. Zerwas, R. -Y. Zhang, X. Zhang, S. -H. Zhu

    EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL C　46　(1)　43-60　2006/04

    DOI： 10.1140/epjc/s2005-02460-1 　

    ISSN： 1434-6044

    eISSN： 1434-6052

  8. Two-loop SUSY QCD correction to the gluino pole mass Peer-reviewed

    Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　623　(1-2)　104-110　2005/09

    DOI： 10.1016/j.physletb.2005.08.004 　

    ISSN： 0370-2693

  9. Large tan beta SUSY QCD corrections to B -> X-s gamma

    Y Yamada

    JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY　45　S483-S488　2004/11

    ISSN： 0374-4884

  10. Full one-loop corrections to SUSY Higgs boson decays into charginos Peer-reviewed

    H Eberl, W Majerotto, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　597　(3-4)　275-284　2004/09

    DOI： 10.1016/j.physletb.2004.07.021 　

    ISSN： 0370-2693

    eISSN： 1873-2445

  11. Beyond leading-order corrections to (B)over-bar -> X-s gamma at large tan beta: The charged-Higgs-boson contribution Peer-reviewed

    F Borzumati, C Greub, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　69　(5)　055005　2004/03

    DOI： 10.1103/PhysRevD.69.055005 　

    ISSN： 0556-2821

  12. Scale- and gauge-independent mixing angles for scalar particles Peer-reviewed

    Espinosa, JR, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　67　(3)　036003　2003/02

    DOI： 10.1103/PhysRevD.67.036003 　

    ISSN： 0556-2821

  13. One-loop corrections to neutral Higgs boson decays into neutralinos Peer-reviewed

    H Eberl, M Kincel, W Majerotto, Y Yamada

    NUCLEAR PHYSICS B　625　(1-2)　372-388　2002/03

    DOI： 10.1016/S0550-3213(02)00008-1 　

    ISSN： 0550-3213

    eISSN： 1873-1562

  14. Two-loop renormalization of tan beta and its gauge dependence Peer-reviewed

    Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　530　(1-4)　174-178　2002/03

    DOI： 10.1016/S0370-2693(02)01324-2 　

    ISSN： 0370-2693

  15. One-loop corrections to the chargino and neutralino mass matrices in the on-shell scheme Peer-reviewed

    H Eberl, M Kincel, W Majerotto, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　64　(11)　115013　2001/12

    DOI： 10.1103/PhysRevD.64.115013 　

    ISSN： 2470-0010

    eISSN： 2470-0029

  16. Gauge dependence of the on-shell renormalized mixing matrices Peer-reviewed

    Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　64　(3)　036008　2001/08

    DOI： 10.1103/PhysRevD.64.036008 　

    ISSN： 0556-2821

  17. Improved supersymmetric QCD corrections to Higgs boson decays into quarks and squarks Peer-reviewed

    H Eberl, K Hidaka, S Kraml, W Majerotto, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　62　(5)　055006　2000/09

    ISSN： 0556-2821

  18. Low-scale anomalous U(1) and decoupling solution to supersymmetric flavor problem Peer-reviewed

    S Komine, Y Yamada, M Yamaguchi

    PHYSICS LETTERS B　481　(1)　67-73　2000/05

    DOI： 10.1016/S0370-2693(00)00443-3 　

    ISSN： 0370-2693

    eISSN： 1873-2445

  19. Probing the nature of compactification with Kaluza-Klein excitations at the Large Hadron Collider Peer-reviewed

    P Nath, Y Yamada, M Yamaguchi

    PHYSICS LETTERS B　466　(2-4)　100-106　1999/11

    DOI： 10.1016/S0370-2693(99)01141-7 　

    ISSN： 0370-2693

  20. Impact of bosonic decays on the search for (tau)over-bar(2) and (nu)over-bar(tau) Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, S Kraml, T Kon, W Majerotto, W Porod, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　460　(1-2)　157-163　1999/08

    DOI： 10.1016/S0370-2693(99)00745-5 　

    ISSN： 0370-2693

  21. Neutralino decays at the CERN LHC Peer-reviewed

    MM Nojiri, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　60　(1)　015006　1999/07

    ISSN： 0556-2821

  22. SUSY-QCD corrections to top and bottom squark decays into Higgs bosons Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, S Kraml, W Majerotto, W Porod, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　59　(11)　115007　1999/06

    ISSN： 0556-2821

  23. Radiative corrections to a supersymmetric relation: A new approach Peer-reviewed

    S Kiyoura, MM Nojiri, DM Pierce, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　58　(7)　075002　1998/10

    ISSN： 0556-2821

  24. Bosonic decays of (t)over-tilde(2) and (b)over-tilde(2) Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, S Kraml, T Kon, W Majerotto, W Porod, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　435　(1-2)　118-124　1998/09

    DOI： 10.1016/S0370-2693(98)00787-4 　

    ISSN： 0370-2693

  25. Slepton production as a probe of the squark mass scale Peer-reviewed

    MM Nojiri, DM Pierce, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　57　(3)　1539-1552　1998/02

    DOI： 10.1103/PhysRevD.57.1539 　

    ISSN： 0556-2821

  26. SUSY-QCD corrections to stop and sbottom decays into W-+/- and Z(0) bosons Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, S Kraml, W Majerotto, W Porod, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　419　(1-4)　243-252　1998/02

    DOI： 10.1016/S0370-2693(97)01475-5 　

    ISSN： 0370-2693

  27. Light Higgsino dark matter Peer-reviewed

    M Drees, MM Nojiri, DP Roy, Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　56　(1)　276-290　1997/07

    DOI： 10.1103/PhysRevD.56.276 　

    ISSN： 0556-2821

  28. QCD corrections to Higgs boson decays into squarks in the minimal supersymmetric standard model Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, T Kon, W Majerotto, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　402　(3-4)　303-313　1997/06

    DOI： 10.1016/S0370-2693(97)00457-7 　

    ISSN： 0370-2693

  29. Impact of squark pair decay modes on search for supersymmetric neutral Higgs bosons Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, T Kon, W Majerotto, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　389　(3)　538-544　1996/12

    DOI： 10.1016/S0370-2693(96)01312-3 　

    ISSN： 0370-2693

  30. Radiative corrections to sfermion mass splittings Peer-reviewed

    Y Yamada

    PHYSICAL REVIEW D　54　(1)　1150-1154　1996/07

    DOI： 10.1103/PhysRevD.54.1150 　

    ISSN： 0556-2821

  31. QCD corrections to the decay H+->t(b)over-bar in the minimal supersymmetric standard model Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, T Kon, W Majerotto, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　378　(1-4)　167-174　1996/06

    DOI： 10.1016/0370-2693(96)00388-7 　

    ISSN： 0370-2693

  32. QCD corrections to the decay H+->(tb)over-tilde in the minimal supersymmetric standard model Peer-reviewed

    A Bartl, H Eberl, K Hidaka, T Kon, W Majerotto, Y Yamada

    PHYSICS LETTERS B　373　(1-3)　117-124　1996/04

    DOI： 10.1016/0370-2693(96)00150-5 　

    ISSN： 0370-2693

  33. Electroweak precision measurements and the minimal supersymmetric standard model

    Y Yamada, K Hagiwara, S Matsumoto

    PROGRESS OF THEORETICAL PHYSICS SUPPLEMENT　123　(123)　195-202　1996

    ISSN： 0375-9687

  34. SUPERSYMMETRIC CONTRIBUTIONS TO THE QUARK-LEPTON UNIVERSALITY VIOLATION IN CHARGED CURRENTS Peer-reviewed

    K HAGIWARA, S MATSUMOTO, Y YAMADA

    PHYSICAL REVIEW LETTERS　75　(20)　3605-3608　1995/11

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.75.3605 　

    ISSN： 0031-9007

  35. DECOUPLING OF THE EPSILON-SCALAR MASS IN SOFTLY BROKEN SUPERSYMMETRY Peer-reviewed

    JACK, I, DRT JONES, SP MARTIN, MT VAUGHN, Y YAMADA

    PHYSICAL REVIEW D　50　(9)　R5481-R5483　1994/11

    DOI： 10.1103/PhysRevD.50.R5481 　

    ISSN： 2470-0010

    eISSN： 2470-0029

  36. 2-LOOP RENORMALIZATION-GROUP EQUATIONS FOR SOFT SUPERSYMMETRY-BREAKING SCALAR INTERACTIONS - SUPERGRAPH METHOD Peer-reviewed

    Y YAMADA

    PHYSICAL REVIEW D　50　(5)　3537-3545　1994/09

    DOI： 10.1103/PhysRevD.50.3537 　

    ISSN： 0556-2821

  37. 2-LOOP RENORMALIZATION OF GAUGINO MASSES IN GENERAL SUPERSYMMETRIC GAUGE-MODELS Peer-reviewed

    Y YAMADA

    PHYSICAL REVIEW LETTERS　72　(1)　25-27　1994/01

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.72.25 　

    ISSN： 0031-9007

  38. 2-LOOP RENORMALIZATION OF GAUGINO MASS IN SUPERSYMMETRIC GAUGE-MODEL Peer-reviewed

    Y YAMADA

    PHYSICS LETTERS B　316　(1)　109-111　1993/10

    DOI： 10.1016/0370-2693(93)90665-5 　

    ISSN： 0370-2693

  39. SUSY AND GUT THRESHOLD EFFECTS IN SUSY SU(5) MODELS Peer-reviewed

    Y YAMADA

    ZEITSCHRIFT FUR PHYSIK C-PARTICLES AND FIELDS　60　(1)　83-93　1993/09

    DOI： 10.1007/BF01650433 　

    ISSN： 0170-9739

  40. GRAND UNIFICATION THRESHOLD EFFECTS IN SUPERSYMMETRIC SU(5) MODELS Peer-reviewed

    K HAGIWARA, Y YAMADA

    PHYSICAL REVIEW LETTERS　70　(6)　709-712　1993/02

    DOI： 10.1103/PhysRevLett.70.709 　

    ISSN： 0031-9007

  41. PROBING THE ONE-LOOP ZGG VERTEX AT HADRON COLLIDERS Peer-reviewed

    K HAGIWARA, T KURUMA, Y YAMADA

    NUCLEAR PHYSICS B　369　(1-2)　171-188　1992/01

    ISSN： 0550-3213

  42. Three-jet distributions from the one-loop Zgg vertex at e+e- colliders Peer-reviewed

    K. Hagiwara, T. Kuruma, Y. Yamada

    Nuclear Physics B　358　80-96　1991/02

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Presentations 6

  1. b → sνν decay in the MSSM at large tan β International-presentation

    3rd International Workshop on "B Factories and New Measurements" (BNM 2008)　2008/01/24

  2. Two-loop SUSY QCD correction to the gluino pole mass International-presentation

    7th International Symposium on Radiative Corrections (RADCOR 2005)　2005/10/02

  3. Two-loop SUSY QCD correction to the gluino pole mass International-presentation

    13th International Conference on Supersymmetry and Unification of Fundamental Interactions (SUSY 2005)　2005/07/18

  4. Radiative corrections in SUSY phenomenology International-presentation

    12th International Conference on Supersymmetry and Unification of Fundamental Interactions (SUSY 2004)　2004/06/17

  5. Large tan β SUSY QCD corrections to B -> Xs γ International-presentation

    2nd International Conference on Flavor Physics (ICFP 2003)　2003/10/06

  6. Two-loop renormalization of tan β and its gauge dependence International-presentation

    10th International Conference on Supersymmetry and Unification of Fundamental Interactions (SUSY02)　2002/06/17

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Research Projects 10

  1. Particle Theory Competitive

    1990/04 - Present

  2. Theoretical studies on physics beyond the Standard Model wit flavor mixing

    HIKASA Ken-ichi, YAMAGUCHI Masahiro, KITANO Ryuichiro, YAMADA Youichi, TANABASHI Masaharu, TOBE Kazuhiro, MOROI Takeo, OKUMURA Ken-ichi, KOHRI Kazunori, NOMURA Daisuke, YANG Jin Min

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

    Institution: Tohoku University

    2006 - 2011

    More details Close

    Phenomena of flavor mixing of quarks and leptons provide important clue on the physics beyond the Standard Model. This project contains various theoretical studies on candidates of the physics beyond the Standard Model such as supersymmetry and extra dimensions, as well as related cosmology. We have obtained many new insights on each of these and contributed to the development of the field. Suggestions to present and future flavor physics experiments are given.

  3. Generation Structure and Lepton Flavor Violation in Supersymmetric Theories

    YAMAGUCHI Masahiro, MOROI Takeo, YAMADA Youichi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

    Institution: Tohoku University

    2004 - 2009

    More details Close

    Lepton flavor violation is studied in the supersymmetric extension of the standard model of particle physics. We compare the lepton sector flavor violation with that of quark sector, and identify the superparticle mass spectrum in which the lepton flavor gives better discovery potential. Related to this, a new mechanism of supersymmetry breaking and mediation is proposed, which can be a low-energy consequence of string theories. It is pointed out that the moduli decay into gravitino pairs has a sizable branching ratio, and its cosmological implications are discussed.

  4. ヒッグスセクターと超対称理論ダイナミックスの現象論的研究

    日笠 健一, 山口 昌弘, 棚橋 誠治, 諸井 健夫, 山田 洋一, 野尻 美保子

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究

    Institution: 東北大学

    2002 - 2005

    More details Close

    超対称模型については,リニアコライダーにおいて,超対称標準理論の重いヒッグス粒子生成過程を調べた。真空期待値の比が大きい場合,ヒッグス粒子の質量や崩壊幅,分岐比がどの程度の精度で決定できるのかを調べ,コライダー実験結果により暗黒物質密度をよい精度で計算できることを示した。また,グルイノの質量の極値をラグランジアンの有効パラメータの関数として,超対称QCDの2ループの補正までの計算を行った。2次の補正の大きさは1-2%となることが見出された。 超対称理論に基づく宇宙論として,(1)多くの模型には最も軽い超対称粒子として安定なニュートラリーノが存在し,宇宙の暗黒物質の候補として有力であるが,その密度が大きくなりすぎる傾向がある。その生成過程として,通常の熱的過程とは異なりグラヴィティーノの崩壊によって作られる過程を提案し,これが可能なパラメータ領域を同定した。(2)超対称理論において,ニュートリノの質量がディラック型で,非常に小さな湯川結合を持つケースは,あまり考えられていない。この場合に右巻きスカラーニュートリノが宇宙暗黒物質を形成することが可能かどうかを検討し,超対称粒子のスペクトルを調べた。 余剰次元模型に関しては,ランドール・サンドラム背景をもつワープした標準模型を調べ,普遍的に近い湯川結合を持つモデルについて,標準模型フェルミオンの質量を決定するための簡単な解析的方法を提案した。また,ニュートリノのMNS混合行列のe3成分が実験の上限に近い値を持つことを予測した。一方,ヒッグスレス模型で理想的な非局所化のされた模型では,電弱精密測定による制限を逃れることができるが,この場合には,3点以上のゲージボソン相互作用に効果が現れる。この大きさを評価し,現在の実験からはカルザ・クライン励起の質量に対し数百GeVというゆるい制限しか得られないことを見出した。

  5. 量子補正を含めた超対称統一理論の現象論

    山田 洋一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 若手研究(B)

    Institution: 東北大学

    2002 - 2004

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    今年度は、超対称標準模型における量子補正に関して、以下の研究結果を得た。 1、bクォークのphotonやgluonへのradiative decaysへの、2ループ超対称QCD補正を、パラメーターtanβが大きいモデルに対して分析した。このモデルでは、荷電ヒッグス粒子やチャージーノの寄与は、大きな超対称QCD補正を受けることが知られている。しかし、Wボソンの寄与に対する補正は、超対称粒子の質量が大きくなるにつれて急速に消えるため、従来の解析では無視されてきた。そこで、超対称粒子が比較的軽い場合に、この補正を2ループグラフの厳密な計算によって評価した。スクォークやグルイーノの質量が200-300GeVであり、スクォークの世代間混含が無視できるような、あるパラメーターの選択に対しては、photonへの崩壊に対する補正はごく小さいが、gluonへの崩壊に対しては、25%になりうることがわかった。しかし一般には、ループによって生成されるスクォークの世代間混合の寄与を加えないと、紫外発散のない閉じた結果が得られないことがわかった。 2、将来の加速器実験では、超対称粒子が大量に生成され、それらの質量が高い精度で測定されることが期待される。それらの測定値から、超対称性をソフトに破るパラメーターの値を求める際に、場合によっては1ループを越えた量子補正が必要となることが予想される。そこで、その一例として、グルイーノの物理的質量とrunning massの差を、QCDの2ループの次数で計算した。gluonによる質量への2ループ補正は約3%となり、将来期待される質量測定の精度よりも有意に大きいことが示された。

  6. フレーバー混合に関わる素粒子現象と標準模型を超える物理

    山口 昌弘, 久野 純治, 山田 洋一, 諸井 健夫

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 特定領域研究

    Institution: 東北大学

    2000 - 2004

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    ニュートリノの質量の起源とニュートリノのフレーバー振動を説明するアイデアとして非常に有力なシーソー機構を超対称化した場合、荷電レプトンセクターにおいても同様にフレーバー間の遷移の事象が予言される。また、シーソー機構を内包する超対称大統一模型において、ニュートリノセクターのフレーバーの破れがハドロンセクターのフレーバーの破れに寄与しうる。山口と久野はこのことに関連し、次のような研究を行った。 山口は、これらの事象を矛盾なく説明するフレーバー模型を超対称理論の枠組みの中で構成した。これは、デモクラティック質量行列のアイデアに基づくものである。久野は、最近B->Phi Ks課程のCP非対称性において標準模型からのずれが報告されたことに関連する研究を行った。すなわち、超対称模型において右巻きスクォークがフレーバー混合を持つ場合このずれを説明できるが、我々は水銀の異常電気能率からの制限によりその効果に対し制限をつけた。また超対称標準模型におけるタウのフレーバー非保存過程壷考察した。第3世代のスクォークの性質をLHCで測定できることを示した。 また、諸井は今年度標準模型を超える物理と宇宙物理の関連について、特に宇宙背景放射との関連に着目しつつ研究を行った。中でも特に、インフレーションを起こすスカラー場以外の場が宇宙初期に大きな振幅と揺らぎとを持つ場合について考察し、その場合宇宙背景放射の揺らぎに、特徴的なシグナルが現れ得ることを指摘した。 山田は、クォークセクターのフレーバーを破る過程に関連した研究として、超対称理論の高次量子補正の精密な評価に関する研究を行った。

  7. 超対称性を持つ大統一理論の探求

    山田 洋一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    2000 - 2001

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    今年度は、昨年度に引き続き、超対称標準模型に含まれる未知粒子の性質に対する量子補正の構造を研究し、以下の結果を得た。これらの結果は雑誌に発表済または発表予定である。 1.超対称標準模型が予言する新粒子である、チャージーノとニュートラリーノの質量および相互作用は、統一理論を検証する際に非常に重要である。私は、これらの粒子の有効質量行列、およびニュートラリーノとヒッグス粒子との結合の強さに対する、クォークおよびスクォークのループによる量子補正の形を解析的に求め、また、それらの補正のパラメーター依存性を数値的に分析した。またその過程で、チャージーノやニュートラリーノへの量子補正を系統的に扱うくりこみ処方を整備した。このくりこみ処方は、チャージーノやニュートラリーノの一般の相互作用を扱う際にも有用となることが期待される。 2.超対称標準模型は2種類のヒッグス場を持っているが、それらの真空期待値の間の比率tanβは、この模型の非常に重要なパラメーターである。この量に対する、最も便利で一般的なくりこみ処方は、ヒッグス場の有効ポテンシャルを用いて定義されているため、ゲージ固定のパラメータに依存する可能性が心配されていた。私は、一般のくりこみ可能な共変ゲージ固定を用いた場合の、tanβのくりこみ群を計算し、このゲージ依存性が、2ループの次数で確かに存在することを示した。また、tanβのゲージ不変なくりこみを与えるような、くりこみ処方の変更についても議論した。

  8. Top quark physics at colliders

    HIKASA Ken-ichi, SUMINO Yukinari, YAMADA Youichi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: Tohoku University

    2000 - 2001

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    1. Precise determination of the top quark mass may be made by measuring the cross section of the process e^+e^- → tt^^- near threshold. We find that theoretical error in the determination can be made small by using the <MS>^^^- mass instead of the pole mass as the parameter representing the top quark mass. 2. We examine the bottomonium spectrum using higher order perturbative QCD calculation and find that the theory reproduces the data quite well, in contrary to the belief that perturbation theory is not applicable. 3. We study the decay of the top squark in the mass region where the direct decay to the top quark is not kinematically allowed. We calculated the decay to a charm squark a neutralino via flavor-changing neutral current in the supergravity model by solving renormalization group equations. We show that this mode can be dominant when the parameter tan β is large. We further examine the case this mode competes with the charged current decay to a bottom squark and a chargino and propose a method to detect the top squark pair production events at hadron colliders 4. Definition of the mixing matrix is nontrivial at higher orders in perturbation theory. We examine the gauge dependence of the mixing matrix and explicitly calculated the correction in several examples. 5. It is known that the QCD correction for the decay of a Higgs boson to quarks and squarks is rather large. We find that a clever choice of the lowest-order parameter can reduce the size of the correction, leading to more reliable theoretical predictions.

  9. 量子補正をとり入れた超対称理論の検証

    山田 洋一

    Offer Organization: 日本学術振興会

    System: 科学研究費助成事業

    Category: 奨励研究(A)

    Institution: 東北大学

    1998 - 1999

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    今年度の実績は2種類に分類される。これらは雑誌に発表済、または投稿中である。 まず、昨年度に続き、超対称標準理論の枠組みで、新粒子の崩壊に関する以下の研究を行った。 1.第3世代に属するレプトンの超対称パートナー(スレプトン)のうち、質量の重い粒子がより軽いスレプトンに崩壊する過程を調べ、理論のパラメータへの依存性などを見た。 2.ヒッグス粒子の、ボトムクォーク、およびボトムスクォークへの崩壊は、理論のパラメータの値によって、現象論的に重要となる。しかしこのとき、これらの崩壊幅へのQCD量子補正を与える既知の式は、収束性が極めて悪くなる。私は、この問題の理論的原因を分析し、くりこみ処方を改良することで、収束性を改善した。 また、近年大きな関心を受けている可能性として、普通の4次元時空と直交した、コンパクト化した余次元の寸法を大きく取ることによって、素粒子のすべての相互作用が統一される大統一スケールを従来より大きく下げる試みがある。これに関する以下の研究を行った。 3.上の試みの一つとして、標準理論のゲージ粒子が余次元を運動できる模型がある。この模型を、近い将来の加速器実験で、ゲージ粒子の励起状態の生成を用いて検証する方法を分析した。 4.超対称標準理論で、クォークやレプトンの世代間の混合する相互作用が小さいことを説明する方法として、これらの粒子の超対称パートナーのうち、最初の2世代に属するものを極めて重くする模型がある。従来の、大統一スケールが標準理論のスケールより極めて大きい枠組みでは、この模型は理論や宇宙論の面で都合の悪い問題点があるが、大統一スケールを大きく下げることで、これらが改善されることを示した。

  10. Testing Supersymmetry at Energy-Frontier Colliders

    HIKASA Ken-ichi, YAMADA Youichi

    Offer Organization: Japan Society for the Promotion of Science

    System: Grants-in-Aid for Scientific Research

    Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Institution: TOHOKU UNIVERSITY

    1998 - 1999

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    1. We study three-body decays of charginos in supersymmetry and examine the dependence of the decay rates on the mass of scalar quarks and leptons. We find that a heavy sfermion can influence the rate drastically if the chargino is gaugino-like, even if the two-body decay channel to W is open. Study of the final state leptons and jets will be useful to extract the sfermion mass from the data. 2. Supersymmetric relation between coupling constants receive corrections from soft-breaking sfermion masses and may be useful to obation information on very heavy sfermions. We study its effect in chargino pair production in eィイD1+ィエD1eィイD1-ィエD1 annihilation. 3. We find that the decay of third-generation sfermions to final states containing a gauge or Higgs boson can have a substantial branching fration. 4. Lepton number breaking top quark interaction can appear in R-parity breaking supersymmetric models. We calculate its effect in top pair production at the Tevatron and find that top polarization and forward-backward asymmetry are useful observables to improve the limit on the coupling. 5. We study the distribution of lepton pairs in the decay of the second lightest neutralino at the LHC, as a means to determine the mass difference. We find that the distribution is very sensitive to the model parameters.

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