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ポリヤコフ・ループ効果を取り入れた格子QCDの強結合展開に基づく相図の解明

Research Project

Project/Area Number 10J03314
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

中野 嵩士  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords格子QCD / 格子フェルミオン / Staggered-Wilsonフェルミオン / 相構造 / パリティ対称性の破れた相 / 強結合極限・展開 / ホッピングパラメータ展開 / トポロジカル絶縁体 / ダブラー / QCDの相構造 / Aoki相 / 強結合極限 / 格子QCDの強結合展開 / 有限結合定数効果 / ポリヤコフ・ループ効果 / QCD相図 / カイラル相転移 / 非閉じ込め相転移 / 中間的密度相 / 臨界点
Research Abstract

「格子量子色力学(格子QCD)における新しい格子フェルミオンの有用性とその相構造」について研究しました。
非摂動的解析の強力な方法である格子QCDは,時空を離散化することによってモンテカルロ計算による経路積分の実行が可能になります.しかし,格子上のフェルミオンにはカイラル対称性などQCDに不可欠な性質を課すと余分な自由度が出現する問題があります.この問題を解決する方法が現在までいくつか提案されていますが、現状の格子フェルミオンは計算コストが高いか現実のQCDを実現できないという問題を抱えていました。
近年、格子QCD数値計算を大幅に高速化しかつ現実のQCDを実現できるフェルミオンが提唱されました。この格子フェルミオンを格子QCDに応用するためには数値計算上の性質を調べる必要があります。その指標となり得るのがAoki相(パリティ対称性が自発的に破れた相)の有無とその性質です。
私は、この新しい格子フェルミオンにおいて、Aoki相が存在しカイラル極限を定義できるかどうかを調べました。昨年度は、強結合極限における相構造とパイオン質量を解析することで、カイラル極限を示しましたp検証手法は、二つの方法(ホッピングパラメータ展開、有効ポテンシャル)を用いてきましたが、ホッピングパラメータ展開において一部の高次項は無視していました。そこで、ホッピングパラメータ展開の高次項を考慮し、計算を行いました。結果として、高次項を考慮しても、カイラル極限を定義できることを示しました。
これらの結果から、この新しい格子フェルミオンは実際に格子QCDの数値シミュレーションにおいて用いることができるということを強く示唆していることがわかります。それゆえ、これらの結果は格子QCDの低コスト数値計算に向けて非常に重要な結果です。また、強結合格子QCDの手法を応用して、物性物理学におけるトポロジカル絶縁体におけるパリティ対称性が破れた相の有無について調べています。

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (13 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Strong-coupling analysis of parity phase structure in staggered-Wilson fermions2012

    • Author(s)
      T. Misumi, T. Z. Nakano, T. Kimura, A. Ohnishi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 86 Issue: 3 Pages: 34501-34501

    • DOI

      10.1103/physrevd.86.034501

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Strong coupling analysis of Aoki phase in Staggered-Wilson fermions2012

    • Author(s)
      T. Z. Nakano, T. Misumi, T. Kimura, A. Qhnishi
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: 203

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Auxiliary field Monte-Carlo study of the QCD phase diagram at strong coupling2012

    • Author(s)
      A. Ohnishi, T. Ichihara, T. Z. Nakano,
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: 88

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      2012 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Possibility of QCD critical point sweep during black hole formation2011

    • Author(s)
      A.Ohnishi, H.Ueda, T.Z.Nakano, M.Ruggieri, K.Sumiyoshi
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 704 Issue: 4 Pages: 284-290

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2011.09.018

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Strong-coupling study of Aoki phases in Staggered-Wilson fermion2011

    • Author(s)
      中野嵩士, 三角樹弘, 木村太郎, 大西明
    • Journal Title

      素粒子論研究

      Volume: 11 Pages: 161-166

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      T.Misumi, M.Creutz, T.Kimura, T.Z.Nakano, A.Ohnishi
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      Proceedings of Science

      Volume: 108

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    • Author(s)
      T.Z.Nakano, K, Miura, A, Ohnishi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 83

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  • [Journal Article] Effective Potential in the Strong-coupling Lattice QCD with Next-to-Next-to-Leading Order Effects2010

    • Author(s)
      T.Z.Nakano, K, Miura, A, Ohnishi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics

      Volume: 123

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  • [Journal Article] Effective Potential and Phase Diagram in the Strong-Coupling Lattice QCD with Next-to-Next-to-Leading Order and Polyakov Loop Effects2010

    • Author(s)
      T.Z.Nakano, K, Miura, A, Ohnishi
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: 205

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      2010 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Chiral and deconfinement transitions in strong coupling lattice QCD2010

    • Author(s)
      K, Miura, T.Z.Nakano, A, Ohnishi, N.Kawamoto
    • Journal Title

      Proceedings of Science

      Volume: 202

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    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都市)
    • Year and Date
      2012-09-12
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  • [Presentation] Strong coupling analysis of Aoki phase in Staggered-Wilson fermions2012

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      中野嵩士
    • Organizer
      The 30th International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice2012)
    • Place of Presentation
      Cairns Convention Centre (Cairns, Australia)
    • Year and Date
      2012-06-27
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  • [Presentation] strong coupling study of Aoki phase in Staggered-Wilson fermion2012

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      New-type of Fermions on the Lattice
    • Place of Presentation
      基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2012-02-10
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  • [Presentation] Parity Phase Structure in Staggered-Wilson Fermion based on Strong Coupling Lattice QCD2012

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      京都大学GCOEシンポジウム
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      京都大学(京都市)(ポスター発表)
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  • [Presentation] 強結合格子QCDに基づくカイラル化学ポテンシャルを含むQCD相図2011

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      弘前大学(弘前市)
    • Year and Date
      2011-09-18
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] QCD Phase Diagram based on Strong Coupling Lattice QCD2011

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      QUARK MATTER 2011
    • Place of Presentation
      Imperial Hotel (Annecy, France)
    • Year and Date
      2011-05-26
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] QCD Phase Diagram in Strong Coupling Lattice QCD2011

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      Dense Strange Nuclei and Compressed Baryonic Matter
    • Place of Presentation
      基礎物理学研究所(京都市)
    • Year and Date
      2011-04-18
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 強結合格子QCDにおけるカイラル・非閉じ込め相転移を含むQCD相図2011

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      日本物理学会第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟市)
    • Year and Date
      2011-03-28
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Staggered-Wilson fermionにおけるAoki phaseの強決合解析(Strong-coupling study of Aoki phases in Staggered-Wilson fermion)2011

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      熱場の量子論とその応用
    • Place of Presentation
      基礎物理学研究所(京都市)(ポスター発表)
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  • [Presentation] QCD Phase Diagram based on Strong Coupling Lattice QCD2011

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      中野嵩士
    • Organizer
      京都大学GCOEシンポジウム
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      京都大学(京都市)
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 強結合格子QCDにおけるPolyakov loop効果とQCD相図2010

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      九州工業大学(北九州市)
    • Year and Date
      2010-09-14
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Effective Potential and Phase diagram in the Strong-Coupling Lattice QCD with Next-to-Next-to-Leading Order and Polyakov Loop Effects2010

    • Author(s)
      中野嵩士
    • Organizer
      The XXVIII International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice2010)
    • Place of Presentation
      Atahotel Tanke Village Resort (Villasimius, Italy)
    • Year and Date
      2010-06-15
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  • [Presentation] 強結合格子QCDにおけるPolyakov loop効果とQCD相図(Polyakov Loop Effects in Strong Coupling Lattice QCD)2010

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      中野嵩十
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      熱場の量子論とその応用
    • Place of Presentation
      基礎物理学研究所(京都市)
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    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~tnakano/papers.html

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~tnakano/papers.html

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~tnakano/papers.html

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      2010 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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