非等方格子QCDによるフレイバー物理のためのハドロン反応過程の精密計算

• Project/Area Number: 16740156
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 松古 栄夫 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 助手 (10373185)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 格子QCD / フレイバー物理 / 格子QCDシミュレーション / 有限温度・密度QCD

Research Abstract

フレイバー物理に必要なハドロン行列要素を、格子QCDを用いて精度よく計算する手法の開発が本研究の目的である。そのために非等方格子の方法を開発しているが、最近の軽いクォークの理論的進展、重いクォークの計算手法の発展を鑑みて、今年度は等方格子を用いて以下のような研究を行った。これらの知見は、非等方格子の場合にも精度向上のために重要である。
軽いクォーク質量のカイラル極限への外挿は、ハドロン行列要素の計算において大きな不定性の原因であった。格子上でのカイラル対称性を厳密に持つ、オーバーラップフェルミオン作用は、このような不定性を取り除くことができる。このため、・オーバーラップフェルミオンを動的に扱う大規模計算プロジェクトJLQCD Collaborationに参加している。今年度は、トポロジーを固定する作用、ε領域(π中間子の波長が系のサイズよりも大きい場合)でのDirac演算子のスペクトルなどの研究で成果を得た。更にハドロンスペクトルや種々の行列要素の計算も進行中である。これらは2フレイバーでの計算であるが、より現実に対応した2+1フレイバーへの拡張の準備も行った。
クォーク質量無限大の極限では、有効理論でも繰り込みによる不定性をコントロールできる。他方で相関関数の統計誤差が非常に大きいという問題があった。最近開発された、加法的繰り込みの効果を抑制する改良作用や、相関関数の計算にクォーク伝播関数の全時空間からの寄与を取り入れる手法を用いると、これを改善できる可能性がある。我々は実際にこれらの手法の有効性を系統的に調べ、小林益川行列要素|Vub|の決定に重要なB*Bπ結合を、これまでにない3%という精度で求めた。これはクェンチ近似で行ったが、動的な場合にも応用可能であり、現在計算中である。

Research Products

• [Journal Article] Two-flavor lattice QCD simulation in the epsilon-regime with exact chiral symmetry (2007)
  • Author(s): JLQCD Collaboration, (H. Fukaya et al.)
  • Journal Title: Physical Review Letters 98(掲載決定)
• [Journal Article] Precision study of B^*Bπ coupling for the static heavy-light meson (2007)
  • Author(s): S.Negishi, H.Matsufuru, T.Onogi
  • Journal Title: Progress of Theoretical Physics 117 Pages: 275-303
  • NAID: 110006224329
• [Journal Article] Lattice gauge action suppressing near-zero modes of H_W (2006)
  • Author(s): JLQCD Collaboration, (H. Fukaya et al.)
  • Journal Title: Physical Review D 74
• [Journal Article] Overlap fermion with the topology conserving gauge action (2005)
  • Author(s): H.Fukaya et al.
  • Journal Title: PoS(LAT2005) : Proceedings of 23 International Symposium on Lattice Field Theory Pages: 123-123
• [Journal Article] Study of 1/M corrections in HQET (2005)
  • Author(s): S.Negishi, H.Matsufuru, T.Onogi, T.Umeda
  • Journal Title: PoS(LAT2005) : Proceedings of 23 International Symposium on Lattice Field Theory Pages: 208-208
• [Journal Article] Remarks on the maximum entropy method applied to finite temperature lattice QCD (2005)
  • Author(s): T.Umeda, H.Matsufuru
  • Journal Title: PoS(LAT2005) : Proceedings of 23 International Symposium on Lattice Field Theory Pages: 154-154
• [Journal Article] Properties of hadoron screening masses at finite baryonic density (2005)
  • Author(s): QCD-TARO Collaboration (I.Pushkina et al.)
  • Journal Title: Physics Letters B 609 Pages: 265-270
• [Journal Article] Anisotropic lattice with nonperturbative accuracy (2005)
  • Author(s): H.Matsufuru, H.Fukaya, M.Okawa, T.Onogi, T.Umeda
  • Journal Title: Nuclear Physics B (Proceedings Supplements) 140 Pages: 734-736
  • NAID: 120000881974
• [Journal Article] Charmonium properties at finite temperature on quenched anisotropic lattices (2005)
  • Author(s): T.Umeda, H.Matsufuru
  • Journal Title: Nuclear Physics B (Proceedings Supplements) 140 Pages: 547-549