素粒子物理国際研究センター

石野雅也教授／ATLAS実験

ヒッグス粒子の発見は、「標準理論」の完成に至る偉大な金字塔です。しかし、自然の真の姿はまだ謎に包まれたまま、それを明らかにする道程はまさにこれから始まります。
その鍵を握るのが、世界最高エネルギーの加速器LHCでの衝突実験です。未知の新粒子を発見し、その性質を精査する。この積み重ねにより、標準理論の向こう側に広がる大きな物理（より高次の対称性、真空の構造）を明らかにすることができるはずです。そのために取り組んでいるのが、高性能トリガーシステムの研究開発です。現行システムは、1秒間に4,000万回発生する粒子衝突事象から、新粒子の発生を一瞬で判断して記録することができます。
その運用と並行して、最新のエレクトロニクス技術を導入することで、新粒子発生事象を圧倒的な高効率で選び出す次世代システムの準備を進めています。こうした研究を通じて、大学院生が次代を担う研究者として飛躍していける土壌づくりにも力を入れています。

田中純一准教授／ATLAS実験

宇宙の基本法則を解明するため、「エネルギーフロンティア」の最前線であるATLAS実験に参加し、標準理論で説明できない現象や新粒子の探索に取り組んでいます。
研究室として力を入れているのが、ATLASで検出されたデータの解析と、LHCの性能向上に対応して検出器をアップグレードのための研究開発です。
データ解析では、ヒッグス粒子が2つの光子に崩壊する事象の解析グループの責任者として、ヒッグス粒子発見という大きな成果を挙げることができました。今後も標準理論を超える新しい物理の開拓を目指し、超対称性粒子、コンパクト化された余剰次元の探索など、研究をさらに前に進めていきます。
ATLAS検出器のアップグレードについては、液体アルゴン電磁カロリメータの読み出し部分のデ－タ転送の高速化や、FPGAを用いたエネルギー再構成アルゴリズムの研究開発に取り組んでいます。

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山下了特任教授／ILC計画

CERNのLHCで新しい物理・新現象発見の機運が高まるなか、次世代のエネルギーフロンティアを担う加速器実験の計画が進められています。ILCはその最有力候補です。私もILC戦略会議議長となり、欧・米・アジアの国際協力のもと進めています。
現在、研究開発や国際的な組織間での合意形成に邁進しており、ILC計画の根幹部分の子細を決める重要なフェーズにきています。日本の北上山地が有力候補として挙がっており、日本誘致に力を入れています。
私たちの研究室は、主にILDと呼ばれる測定器の開発に参加し、ターゲットとなる物理現象のシミュレーションや測定性能評価においてリーダーシップを発揮しています。
また、国内の大強度陽子加速器施設であるJ-PARCにて、世界最高強度での超低エネルギー中性子を用いた素粒子実験を行なうほか、学外で出張授業を開催し、素粒子物理学に対する社会の関心と理解を高めるアウトリーチ活動にも数多く取り組んでいます。

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駒宮幸男教授（理学系研究科）／ILC計画

ヒッグス粒子の発見は、物理学が次のパラダイムに入る突破口を開きました。最先端の知を結集するILC計画は、LHCとの相乗効果が期待されています。私は計画全体を管理統括するLCB（リニアコライダー国際推進委員会）の委員長を務め、計画を推進しています。LCBの監督のもと、実働組織のLCC（リニアコライダー・コラボレーション）が具体的な検討を行なっています。研究室では、ILCに導入予定のILD測定器の研究開発に取り組み、性能とコストの鍵を握るカロリメータの光センサー開発に、特に注力しています。
教育方針は、学生が大型国際共同研究で活躍することで、その準備として小規模実験も実施しています。一例が超冷中性子の研究で、フランスのラウエ・ランジュバン研究所において、量子が地球の重力場に束縛される状態を高精度で観測しました。また、レーザー干渉を用いた電子加速器の世界最小ビームサイズの測定研究も行なっています。

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