초록 ▼

□ 연구개요
표준모형을 넘어서 새로운 물리 현상을 찾기 위해 SMEFT를 도입한 간접적인 방법이 현재 세계적으로 활발히 진행되고 있다. Top 과 Bottom 은 SU(2) 대칭성에 의해 필연적으로 연결되어 있으며 에너지 차이에 따라 서로에게 RG 진화효과를 미치고 있다. 이러한 Top 물리 현상과 Bottom 물리 현상의 연관성은 자연스럽고 예측이 가능하다. 본 연구의 목표는 새로운 물리 신호를 간접적으로 검증하기 위해 SMEFT를 도입하고 LHC 실험에서의 Top 물리와 Belle II 실험에서의 Bottom 물리라는 서로

□ 연구개요
표준모형을 넘어서 새로운 물리 현상을 찾기 위해 SMEFT를 도입한 간접적인 방법이 현재 세계적으로 활발히 진행되고 있다. Top 과 Bottom 은 SU(2) 대칭성에 의해 필연적으로 연결되어 있으며 에너지 차이에 따라 서로에게 RG 진화효과를 미치고 있다. 이러한 Top 물리 현상과 Bottom 물리 현상의 연관성은 자연스럽고 예측이 가능하다. 본 연구의 목표는 새로운 물리 신호를 간접적으로 검증하기 위해 SMEFT를 도입하고 LHC 실험에서의 Top 물리와 Belle II 실험에서의 Bottom 물리라는 서로 다른 두 주제를 연계하여 더욱 효과적이고 실용적이며 강력한 새로운 물리 탐색 방법을 제시하는데 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
(SMEFT 작용자의 RG 진화 효과) 분석하고자 하는 작용별로 관련된 SMEFT의 작용자들을 파악하여 그들의 RG 방정식을 구하고 수치해석적으로 RG방정식의 해를 구하였다. 그 결과 RG 진화 효과는 작용자에 따라 수 퍼센트에서부터 30%에 이르기까지 다양하다. Top-FCNC과 B의 렙톤붕괴에 관여하는 작용자들 사이의 RG 효과를 분석하였으나 1%의 미약한 수준의 값을 얻게 되었다.
(Top-FCNC과정) Top 쿼크가 FCNC를 통하여 붕괴하는 현상은 실험에서 붕괴율에 관한 상한선이 주어지는데 이를 바탕으로하여 관련된 작용자들의 Wilson 계수들의 상한 값을 얻게 되었다.
(B중간자의 렙톤붕괴 및 펭귄 붕괴) B 중간자의 Semileptonic 붕괴 및 렙톤 붕괴에 관하여 표준모형 예측값과 실험값이 3.1σ 의 신뢰도로 차이가 있는데 이에 관하여 관련된 작용자들의 Wilson 계수들의 값을 계산하였다.
(구체적인 새로운 물리 모델의 SMEFT에 적용) 구체적으로 2HDM 에 백터성질의 쿼크를 도입하여 힉스 쌍생성에 관하여 직접 새로운 물리 모델로부터의 계산과 SMEFT를 이용한 계산을 비교하였다. 그 결과 직접 모델로부터 계산한 경우에는 힉스 쌍의 불변질량 분포에서 문턱효과에 의한 범프 신호가 생성이 되는데 SMEFT의 경우는 그러한 문턱효과가 손실되는 것을 알게 되었다.

□ 연구개발결과의 중요성
SMEFT를 기반으로 한 새로운 물리의 간접적인 탐색은 갈수록 그 중요성이 더해지고 전세계적으로 SMEFT를 중점적으로 연구하는 연구그룹이 형성되어지고 활발하게 연구가 진행되고 있다. 서로 다른 에너지 스케일을 가지는 다양한 실험 결과들을 RG진화 효과를 고려하여 모두 접목하여 통계적인 분석을 수행한다면 새로운 물리현상을 추출하는 데 있어서 신뢰도를 향상 시킬 수 있게 될 것이다. 본 연구에서 가속기 실험에서 불변질량 분포나 Pt 분포를 예측할 때 SMEFT를 이용한 적용은 정보의 손실이 일어나게 된다는 것을 보인 것은 주목할 만하다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• (1) SMEFT 작용자의 RG 진화 효과 ... 4
• (2) Top-FCNC 과정 ... 5
• (3) B 중간자의 렙톤 붕괴 및 펭귄 붕괴 ... 5
• (4) 구체적인 새로운 물리 모델의 SMEFT 에 적용 ... 6
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 6
• 4. 참고문헌 ... 8
• 5. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 9