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高エネルギー重イオン衝突事象におけるQGP生成過程の解明

Research Project

Project/Area Number 16J02712
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

田屋 英俊  国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords高エネルギー重イオン衝突 / 粒子生成 / Schwinger機構 / 量子色力学 / 非平衡量子過程
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、高エネルギー重イオン衝突におけるクォークグルーオンプラズマ(QGP)生成過程の解明である。高エネルギー重イオン衝突直後は、非常に強い古典的なカラー電磁場が系を特徴づけることが知られている。この強いカラー電磁場からの粒子生成とそれに伴う系の熱化によって、QGPの生成に至ると考えられているが、その具体的な時間発展の様子については、未だ十分な理解がない。本研究では、(1)こうしたQGP生成過程の非平衡発展を記述するような非平衡理論を、基礎理論である量子色力学に基づいて構築し、そして、(2)それの信頼できる数値シミュレーションを実行する。この二つの課題を通じて、QGPの生成過程の解明に挑む。
昨年度は、グルーオンの非線形相互作用に平均場近似を適用する、という近似の下でそのようなQGP生成過程の非平衡理論を構築した。さらに、QGP生成過程の簡単な初期条件として、衝突直後の膨張する強いカラー電磁場が横平面に一様な電場的配位を持つような状況を考え、その数値シミュレーションを実行することで、QGP生成過程の時間発展の様子を議論した。本年度は、こうした昨年度の研究の発展として、主に以下のような研究を行った:
(1)横方向に非一様性を持った強いカラー電磁場の場合への拡張を行い、初期フローなどの物理量を数値的に評価した。
(2)2粒子既約形式に基づき、平均場近似を超えた理論の構築とその数値計算の実装を行った。そして、数値コストがもっとも少なく簡単で非自明な例である、2+1次元量子電磁気学の場合の数値シミュレーションを実行した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Quark and gluon production from a boost-invariantly expanding color electric field2017

    • Author(s)
      Hidetoshi Taya
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 96 Issue: 1 Pages: 014033-014033

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.014033

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 初期過程2017

    • Author(s)
      田屋英俊
    • Organizer
      第33 回Heavy Ion Cafe および第23 回Heavy Ion Pub 合同研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ブースト不変に膨張するカラー電場からのクォーク・グルーオン粒子生成とその遮蔽効果2017

    • Author(s)
      田屋英俊, 藤井宏次
    • Organizer
      日本物理学第72回年次大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Quark and gluon production from an expanding strong color electric flux tube2017

    • Author(s)
      H.Taya, H.Fujii
    • Organizer
      Quark Matter 2017
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] QCDにおけるSchwinger 機構と強いカラー電場の崩壊過程2016

    • Author(s)
      田屋英俊, 藤井宏次
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] QCDにおけるSchwinger機構と強いカラー電場の崩壊過程2016

    • Author(s)
      田屋英俊, 藤井宏次
    • Organizer
      理研シンポジウム・iTHES研究会 「熱場の量子論とその応用」
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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