2  るみのシティ CDF p p 1km Highest initial Lum store: 2.90e 32 Best integrated Lum week: 45 pb -1 Best integrated Lum month: 165 pb -1 現在世界最高エネルギーを誇る 陽子反陽子衝突型加速器.

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3  るみのシティ CDF p p 1km Highest initial Lum store: 2.90e 32 Best integrated Lum week: 45 pb -1 Best integrated Lum month: 165 pb -1 現在世界最高エネルギーを誇る 陽子反陽子衝突型加速器 ( 重心エネルギー 1.96TeV) 3

4 Calorimeter CEM lead + scint 13.4%/√E t  2% CHA steel + scint 75%/√E t  3% Tracking  (d0) = 40  m (incl. 30  m beam)  (pt)/pt = 0.15 % pt CDF detector: Si & tracking Endcap calorimetry L2 trigger on displaced tracks High rate trigger/DAQ 4

5 b クォークは strong interaction で生成され 、 weak interaction で崩壊  Tevatron のメリット :  B ファクトリー (e + e - コライダー ) に比べ、 1000 倍以上の b クォーク 生成断面積  あらゆる b ハドロンを生成可能 (B 0,B +,B s,B c,Λ b,∑ b,etc…)  デメリット：  b クォーク生成断面積の 1000 倍以 上の QCD 背景事象  トリガーが困 難  π ⁰モードの解析が不得手  低 p T 事象 :  Typical p T (B)=10 ～ 15GeV これを利用した特徴的な B 物理解析プログラムを遂行中 5

6  解析モードに合わせたトリガーの最適化が要  b ハドロンの長い固有崩壊長を利用 (SVT トリ ガー ) Di-Muon Conventional trigger at hadron collider Wide mass range Primary Vertex Secondary Vertex I mpact P arameter ( ~100  m) L xy ~ 1 mm B decay Sillicon Vertex Trigger: SVT Online selection of displaced tracks using SVX UNIQUE at hadron colliders 1-Displaced track + lepton (e,  ) 120  m < I.P.(trk) < 1mm P T (lepton) > 4 GeV Semileptonic modes 2-Displaced tracks P T (trk) > 2 GeV 120  m < I.P.(trk) < 1mm  p T > 5.5 GeV fully hadronic modes Level-2 SVT trigger 6

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8 D CP K Semi-leptonic CPV B S  J/ψΦ DsKDsKDsKDsK B (S)  μμ B ** ∑b∑b∑b∑b Λ b  hh B c  ψπ ΞbΞbΞbΞb 積分ルミノシティ 1 ～ 2fb -1 DD mixing Ψ(2S) 8

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10  標準理論 :6 クォーク混合モ デル  クォーク混合  3x3 小林益川行 列 CP 非保存 ( 複素 ) 位相 η Large CP violation ~ λ 3 Suppressed CP violation ~ λ 4 Highly suppressed CP violation ~ λ 5 λ = sin(  Cabibbo ) ≈ 0.23: B d unitarity triangle B s unitarity triangle  小林益川行列の精密検証  New physics への感度 V ts 10

11 β S =0 と仮定 崩壊長分布 CP 位相 SM prediction: 崩壊幅差 CP-oddCP-even 崩壊生成物の角度情報より、 B S  J/ψΦ 崩壊の CP パリティ比を得る CP-even CP-odd s + s b s c c s s c c s s b V ts V * ts = B 0 における J/ψK S 同様、 崩壊の位相に理論的不定性が小さく、 BB 振動の位相を測定するのに適している 11

12 フレーバー 同定 CDF Run II Preliminary L = 1.7 fb -1 arXiv:0712.2348 allowed excluded UNTAGGED analysis: B S の initial flavor を見ない arXiv:0712.2397  D 2 ~ 4.5% 不定性が 著しく減少 at 68% confidence level 12

13 Phys. Rev. D 76, 057101 (2007 ) D0 combined results@1fb -1 CDF Prospects@6fb -1 Favored…? Coming soon:  CDF/D0 analysis w/ x2 data  D0 flavor tagged analysis β S =0.02 β S =π/8 13

14  0 b mass region b バリオンにおける世界初の CP 非対称度 測定 理論予測値～ O(0.1) offline selection トリガーを通過した事象 データ  Advanced analysis of charmless two body decays (B (S)  hh) pK - らしさ分布 pπ - らしさ分布 14

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16 New! Tevatron: b-”baryon” factory これまでに bottom baryon Λ b 、 ∑ (*) b を発見 16

17 Phys. Rev. Lett. 99, 052002 シリコン飛跡検出器を用いた カスケード崩壊の再構成 統計有意度 7σ 以上でシグナルを観測 17

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19 Observe no events  new physics への 制限 Observe events  new physics の発 見！ A.J. Buras, Phys. Lett. B566, 115 (2003)  小林益川行列要素 (V td /V ts ) 2 による抑制  中性 B 中間子のレプトン二体崩壊  FCNC 過程 : 標準理論で強く抑制 (Br: ～ 10 -9 ) 超対称性理論モデルによっては (MSSM,R-parity violation,mSUGURA) 、 崩壊分岐比に 100 倍の寄与 19

20 全領域 シグナル BOX 近傍 BR(B s   ) < 5.8×10 -8 @ 95% CL < 4.7×10 -8 @ 90% CL BR(B d   ) < 1.8×10 -8 @ 95% CL < 1.5×10 -8 @ 90% CL World’s best! 20

21 Foster,Okumura,Roszkowski Phys.Lett. B641 (2006) 452 SUSY General Flavor Mixing (GFM) framework へ の制限 パラメータ δ xy : Minimal Flavor Violation (MFV) モデルからのずれ B  X S γ 崩壊、 B s 質量差 (Δm s ) 、 B s  μμ 崩壊を 用いる事で、非 MFV SUSY モデルのパラメー タ領域を大きく制限で きる tan  =40 21

22 -- u u u d  c s W+W+ DD u u u s + +  c d W+W+ DD D 0  K + π - 崩壊は二重 Cabbibo 抑制崩壊の他に D 0 -D 0 混合によっても起こり得る D *+  + D 0  + K +  - D *+  + D 0  + K -  + Doubly Cabibbo Supressed “wrong sign” (WS) Cabibbo favored “right sign” (RS) Mixing:D 0  D 0 D * を用いてリファレンス D フレーバーをタグ D からの Pion 電荷により RS/WS を決定 22

23 Allowed regions of charm mixing parameter phase space Allowed regions of charm mixing parameter phase space Decay time in D 0 lifetimes R d = 3.04±0.55 x 10 -3 y’ = 8.5±7.6 x 10 -3 x’ 2 = -0.12±0.35 x 10 -3 Evidence for charm mixing! No mixing 統計有意度 : 3.8σ (no mixing prob.=0.013%) No mixing Best fit 時間に依存した崩壊幅比 : R(t)=Γ K+π- (t)/Γ K-π+ (t) 23

24  CDF 実験においては重心系衝突エネルギー 1.96TeV の陽子反陽 子衝突事象を用い、ユニークかつ多様な B 解析プログラムが遂 行されている。  現在までに解析された 1-2fb -1 のデータを用い、世界初もしく は最高レベルの測定結果を多数得た。これらは B-factory 実験 と相補的もしくは comparable である。  これをもとに標準理論の多角的な精密検証、 New physics の探 索及び制限が行われている。  2009(10?) ～ 6-8.5 ｆｂ －１ : 敵は top/Higgs trigger :-)  今回用いた数倍の統計量を用いた高精度実験  より多くの Time dependent CP analysis (ex. B (S)  hh)  B (S)  μμ 等による New physics モデルへの制限 24

25 ご清聴ありがとうございました それでは、温泉とスキーを お楽しみください 25

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27 World’s Best! 1 st measurement! 27

28 B c  J/     J  B c excess >8  M(B c ) = 6274.1 ± 3.2(stat) ± 2.6(syst) MeV/c 2 +18 - 0 I. F. Allison et al., Phys. Rev. Lett. 94, 172001 (2005) B C : ハドロンコライダーのみで生成可能 B c mass: Lattice QCD の精密検証 M(B C ) Lattice =6304±12 +18 -0 MeV/c 2 28

29 29 at 95(90)%CL - 0.9 fb-1 B(B + → μ + μ − K + ) = (0.60 ± 0.15 ± 0.04)×10 -6, consistent with world average and B(B 0 → μ + μ − K *0 ) = (0.82 ± 0.31 ± 0.10)×10 -6 competitive with best measurements B(B s → μ + μ − φ)/ B(B s → J/ψφ) < 2.61(2.30)×10 -3 at 95(90)%CL best limit - First observation of in 1.2 fb -1 109 +/- 9 signal events with ~8 sigma significance Measure branching fraction relative to Cabibbo allowed mode: - With 2.0 fb -1, best limit in: arXiv:0712.1708 http://www-cdf.fnal.gov/physics/new/bottom/061130.blessed_bmumuh/ http://www-cdf.fnal.gov/physics/new/bottom/070524.blessed-Bs-DsK/

30  B 中間子における直接的な CP 非保 存パラメータ、 A CP 及びその確率分 布を以下のように定義する  A CP の確率分布は、 綺麗に B フレーバーを識別してい る B s 中間子における 直接的ＣＰ非保存パラメータの 世界初の測定 B s 中間子における 直接的ＣＰ非保存パラメータの 世界初の測定 30

31  CDF 実験において陽子反陽子衝突 1fb -1 のデータを用い、  B s 中間子及び Λ b バリオン二体崩壊モードの 1 st observation:  B (s) 中間子二体崩壊における直接的な CP の破れ現象の測定 :  B (s) 中間子二体崩壊 annihilation モードの探索 :  b バリオン (Λ b ) における世界初の CP 非対称度測定 : 以上の結果を得た。 31

32 P  PP PP L 3D x y B s    R < 1 (  < 57 o )     z   用いる物理量は hh モードと ほぼ同様だが、より効率を上 げる為ニューラルネットを使 用  粒子識別 (PID) を用いて B  hh モードの混入を抑制  崩壊分岐比 Best limit の 90%CL に最適化 Δα:Pointing angle λ: 固有崩壊長 Isolation 32

33  崩壊分岐比測定  コントロールサンプルとして B +  J/ψK + モードを用いる ( 比を用いる事で系統誤 差の cancel が見込める )  トリガーに対するアクセプタンスや検出 効率を、シグナルモード及びコントロー ルサンプルの両方について求める BR(B s   ) < 5.8×10 -8 @ 95% CL < 4.7×10 -8 @ 90% CL BR(B d   ) < 1.8×10 -8 @ 95% CL < 1.5×10 -8 @ 90% CL BR(B s   ) < 5.8×10 -8 @ 95% CL < 4.7×10 -8 @ 90% CL BR(B d   ) < 1.8×10 -8 @ 95% CL < 1.5×10 -8 @ 90% CL α: Trigger acceptance ε: 検出効率 f x : pp 衝突から B x 中間子 が生成する割合 B +  J/ψK + World’s Best! 33

34 B  μμ 崩壊を用いて、 SUSY パラメータに独自の制限を与えることができる m 0 :scalar mass,m 1/2 gaugino mass 34

35 CDF(2fb -1 ) CDF(2fb -1 )+DØ(2fb - 1 ) 35

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37 37 - Measure same sign muon charge asymmetry at DØ with 1 fb-1: - With knowledge of fragmentation fractions f s and f d, the integrated oscillation probabilities  d and  s and known B 0 semileptonic asymmetry from B factories: A s = -0.0064 +/- 0.0101 (stat+syst) PRD 74, 092001 (2006) - Similar measurement at CDF with 1.6 fb-1: A s = 0.020 ± 0.021 (stat) ± 0.016 (syst) ± 0.009 (inputs) http://www-cdf.fnal.gov/physics/new/bottom/070816.blessed-acp-bsemil/ - These measurements can be combined with asymmetries in B s →μD s X to further constrain CP violation phase

38 38 - Results: - ratio of branching fractions: - direct CP asymmetry: - Quantities measured for the first time at hadron colliders - Results in agreement and competitive with B factories http://www-cdf.fnal.gov/physics/new/bottom/071018.blessed-BDK/

39 New baryons:  b Σ b (*)± →Λ b 0 π ± ; Λ b 0 →Λ c + π - ; Λ c + →pK - π + Using fully reconstructed decay mode: Using 2 displaced tracks trigger Reconstruct Λ b 0 →Λ c + π - Search for resonances in Q distribution 39

40 Br(B s 0 →D s ± K + ) / Br(B s 0 →D s + π − ) = 0.107 ± 0.019(stat) ± 0.008(sys). The statistical significance of the B s 0 →D s ± K + signal is 7.90σ. 40

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