Koji Ishidoshiro

所属: 東北大学

所在地: 仙台市青葉区新巻字青葉6-3

私の興味は、宇宙がどのように誕生し、どのように進化して現在の姿になったのかという根源的な問いにあります。特に、ニュートリノの性質、物質と反物質の非対称性、暗黒物質の正体といった、現代物理学に残された大きな謎に興味を持っています。

これらの謎に迫るため、神岡地下の低放射能環境を利用して、宇宙年齢よりも稀な現象の探索を進めています。KamLAND-Zen/KamLAND2-Zenによるニュートリノレス二重ベータ崩壊探索に加え、低温超伝導センサーを用いた高分解能γ線測定や、実験結果を新しい物理の言葉で解釈する現象論的研究にも取り組んでいます。

現在の主な取り組み

ニュートリノはなぜ特別なのか？
KamLAND-Zen/KamLAND2-Zenを用いて、ニュートリノが自分自身の反粒子であるかを調べるニュートリノレス二重ベータ崩壊探索を進めています。この研究は、ニュートリノ質量の起源や、宇宙に物質が多く残った理由にも関わっています。
暗黒物質はどこに隠れているのか？
暗黒物質の正体を探るため、複数の方向から研究を進めています。KamLAND/KamLAND-Zenの大容量・低背景データを用いた稀な信号探索に加え、神岡地下CryoLabでの高分解能γ線TES測定によって、暗黒物質に関連する原子核・原子過程を調べる新しい実験にも取り組んでいます。さらに、暗黒物質が地球に捕獲され、地球内部の熱史に影響を与える可能性にも注目し、地球物理や宇宙論と組み合わせた相補的な探索を考えています。
宇宙年齢よりも稀な現象をどう測るか？
KamLAND/KamLAND-Zenでは、宇宙線の届かない地下1000mに建設された大容量・低放射能の液体シンチレータ検出器を用いて、ニュートリノレス二重ベータ崩壊や暗黒物質に関連する稀な信号を探索しています。さらに神岡地下CryoLabでは、低放射能・低雑音の極低温検出器基盤を構築し、γ線TESと呼ばれる超伝導センサーで、希少核崩壊や暗黒物質に関連する微弱な信号を高分解能で測定することを目指しています。
実験結果からどんな物理がわかるのか？
得られたデータや将来実験の感度をもとに、レプトン数非保存、暗黒物質、宇宙論との関係を理論・現象論の立場から調べています。

共同研究・学生テーマ

神岡での宇宙素粒子物理学、特に低バックグラウンド計測、KamLAND/KamLAND-Zenデータを用いたデータ解析、次世代実験のためのTES/MKIDセンサー開発、RFSoC/FPGAを含むDAQ・読出し回路に関する研究に興味をお持ちの方は、ぜひお声がけください。

一緒に研究を進めることに興味を持ってくれる学部生・大学院生（修士・博士）・学振PDの参加を歓迎します。具体的な相談は、Contact からお気軽にご連絡ください。

代表的な論文

下に代表的な成果（主要結果、装置開発、レビュー）を掲載しています。
全リストは Publications をご覧ください。

selected publications

Search for Majorana Neutrinos with the Complete KamLAND-Zen Dataset

S. Abe and others

Phys. Rev. Lett., 2025

LNV / 0νββ

DOI Bib

@article{KamLAND-Zen:2024eml,
  author = {Abe, S. and others},
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  pages = {262501},
  year = {2025},
  keywords = {lnv},
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RFSoC-based front-end electronics for pulse detection

S. N. Axani and others

JINST, 2024

DAQ / electronics

DOI Bib

@article{Axani:2023ipq,
  author = {Axani, S. N. and others},
  title = {{RFSoC-based front-end electronics for pulse detection}},
  archiveprefix = {arXiv},
  primaryclass = {physics.ins-det},
  doi = {10.1088/1748-0221/19/03/P03013},
  journal = {JINST},
  volume = {19},
  number = {03},
  pages = {P03013},
  year = {2024},
  keywords = {daq},
}

Limits on Astrophysical Antineutrinos with the KamLAND Experiment

S. Abe and others

Astrophys. J., 2022

Neutrino astrophysics

DOI Bib

@article{KamLAND:2021gvi,
  author = {Abe, S. and others},
  collaboration = {KamLAND},
  title = {{Limits on Astrophysical Antineutrinos with the KamLAND Experiment}},
  archiveprefix = {arXiv},
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  volume = {925},
  number = {1},
  pages = {14},
  year = {2022},
  keywords = {nu-astro},
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Theoretical prediction of presupernova neutrinos and their detection

Chinami Kato, Koji Ishidoshiro, and Takashi Yoshida

Ann. Rev. Nucl. Part. Sci., 2020

Neutrino astrophysics

DOI Bib

@article{Kato:2020hlc,
  author = {Kato, Chinami and Ishidoshiro, Koji and Yoshida, Takashi},
  title = {{Theoretical prediction of presupernova neutrinos and their detection}},
  archiveprefix = {arXiv},
  primaryclass = {astro-ph.HE},
  doi = {10.1146/annurev-nucl-040620-021320},
  journal = {Ann. Rev. Nucl. Part. Sci.},
  volume = {70},
  pages = {121--145},
  year = {2020},
  keywords = {nu-astro},
}