次世代格子ゲージ理論数値シミュレーションコードの開発

• Project/Area Number: 15K05065
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 野秋 淳一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 特任助教 (90392068)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): コス グイド 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究員 (60751211)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2015: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 格子ゲージ理論 / 数値シミュレーション / ハイパフォーマンスコンピューティング

Outline of Annual Research Achievements

格子ゲージ理論の数値シミュレーションは、素粒子理論の摂動論的制約に留まらない本質的な理解を可能にする唯一のアプローチである。約30年の歴史をもつこの分野で、我が国の研究者コミュニティは大規模シミュレーションを通じて指導的な貢献を積み重ねてきた。しかし近年その立場を失いつつある。研究の対象がますます高度化している一方で、人材の流動や計算資源の変遷などの外的要因のために、研究の現場が疲弊していることに大きな原因がある。

本研究で私たちは、この現状を改善する手立てとして、開発・運用中のシミュレーションコードを全面的に改良し、コミュニティで共有することを企図した。
オブジェクト指向プログラミングによる体系的なコードは、これまでに培ったノウハウを後発の研究者に継承するのにうってつけであり、研究手法として新たに数値シミュレーションを検討している研究者にも恩恵をもたらす。

研究期間において、私たちは現場の運用を通じたユーザー（私たち自身を含む）からの要望を吸収する形でコードの改善に取り組んだ。また必要に応じて新たなユーザへのチュートリアルを行った。諸般の事情により、3年を予定していた研究のうち初年度のみの実施とならざるを得なかったが、素粒子理論の研究者コミュニティにおいて異色とも言える取り組みであり、研究環境を改善するために一定の貢献ができたのではないかと考えている。コード自体の運用は暫くの間継続されるため、今後も成果を生むことが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Light meson electromagnetic form factors from three-flavor lattice QCD with exact chiral symmetry (2016)
  • Author(s): S. Aoki, G. Cossu, X. Feng, S. Hashimoto, T. Kaneko, J. Noaki, T. Onogi
  • Journal Title: Physical Review D Volume: 93 Issue: 3 Pages: 034504-034504
  • DOI: 10.1103/physrevd.93.034504
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Study of the conformal phase of the SU(3) gauge theory with domain-wall fermions (2016)
  • Author(s): J. Noaki, G. Cossu, K-I. Ishikawa, Y. Iwasaki, T. Yoshie
  • Journal Title: PoS(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 312-312
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Decay constants and spectroscopy of mesons in lattice QCD using domain-wall fermions (2016)
  • Author(s): B. Fahy, G. Cossu, S. Hashimoto, T. Kaneko, J. Noaki, M. Tomii
  • Journal Title: Pos(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 074-074
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] On the axial U(1) symmetry at finite temperature (2016)
  • Author(s): G. Cossu, H. Fukaya, S. Hashimoto, J. Noaki and A. Tomiya
  • Journal Title: PoS(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 196-196
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Analysis of short-distance current correlators using OPE (2016)
  • Author(s): M. Tomii, G. Cossu, B. Fahy, H. Fukaya, S. Hashimoto and J. Noaki
  • Journal Title: PoS(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 266-266
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] D meson semileptonic decays from lattice QCD with chiral fermions (2016)
  • Author(s): T. Suzuki, Y-G. Cho, H. Fukaya, S. Hashimoto, T. Kaneko, J. Noaki
  • Journal Title: PoS(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 337-337
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Chiral behavior of light meson form factors in 2+1 avor QCD with exact chiral symmetry (2016)
  • Author(s): T. Kaneko, S. Aoki, G. Cossu, X. Feng, H. Fukaya, S. Hashimoto, J. Noaki, T. Onogi
  • Journal Title: PoS(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 325-325
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Stochastic calculation of the QCD Dirac operator spectrum with Mobius domain-wall fermion (2016)
  • Author(s): G. Cossu, H. Fukaya, S. Hashimoto, T. Kaneko, J. Noaki
  • Journal Title: PoS(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 067-067
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Study of the U(1)A symmetry restoration in two- flavor QCD at finite temparature with reweighted overlap fermion (2016)
  • Author(s): A. Tomiya, S. Aoki, G. Cossu, H. Fukaya, S. Hashimoto, J. Noaki
  • Journal Title: PoS(LAT2015) Volume: ＬＡＴ２０１５ Pages: 197-197
  • Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Improved lattice fermion action for heavy quarks (2015)
  • Author(s): Yong-Gwi Cho, Shoji Hashimoto, Andreas Jüttner, Takashi Kaneko, Marina Marinkovic, Jun-Ichi Noaki, Justus Tobias Tsang
  • Journal Title: Joural of High Energy Physics Volume: 1505 Issue: 5 Pages: 072-072
  • DOI: 10.1007/jhep05(2015)072
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] eta' meson mass from topological charge density correlator in QCD (2015)
  • Author(s): H. Fukaya, S. Aoki, G. Cossu, S. Hashimoto, T. Kaneko, and J. Noaki (JLQCD collaboration)
  • Journal Title: Physical Review D Volume: 92 Issue: 11 Pages: 111501-111501
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.111501
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Current Physics Projects by JLQCD (2015)
  • Author(s): J. Noaki
  • Organizer: Lattice Hadron Physics V
  • Place of Presentation: ケアンズ（オーストラリア）
  • Year and Date: 2015-07-24
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Study of the conformal phase of the SU(3) gauge theory with domain-wall fermions (2015)
  • Author(s): G. Cossu, K-I. Ishikawa, Y. Iwasaki, J. Noaki, T. Yoshiｅ
  • Organizer: ＬＡＴＴＩＣＥ２０１５
  • Place of Presentation: 神戸コンベンションセンター（兵庫県神戸市）
  • Year and Date: 2015-07-15
  • Int'l Joint Research
• [Remarks] IroIro:KEK code for Lattice QCD simulations
  • URL: http://suchix.kek.jp/guido_cossu/documents/DoxyGen/html/index.html