| Project/Area Number |
21H01084
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
日高 義将 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, 教授 (00425604)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早田 智也 慶應義塾大学, 経済学部(日吉), 助教 (50762655)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
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| Keywords | ハミルトニアン形式 / ゲージ理論 / QCD |
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| Outline of Research at the Start |
極限状態におけるハドロン多体系の物理における２つの未解決問題: ハドロンの非平衡ダイナミクス及び，高密度ハドロン物質の相構造の理解の問題の定性的理解を目指す．これらの状態の理解は宇宙初期の時間発展，高エネルギー重イオン衝突の物理や中性子星の内部がどのような状態になりどのような状態方程式が実現されるかを理解する上で重要になる．格子上のハミルトニアン形式を用いて，その実時間発展や高密度状態を数値シミュレーションすることで，どのようにハドロンが熱平衡状態にいたるか，高密度ハドロンの相構造はどのようになるか明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1+1)次元系のQCDの有限密度の問題に取り組んだ． (1+1)次元系では，グルーオンのダイナミカルな自由度が存在しない．そのため，適切なユニタリ変換を施すことで，フェルミオンのみの自由度で書かれたハミルトニアンに変換することができる．また，フェルミオンをスピン系に変換する手法を用いることで，問題は，(1+1)次元のスピン系の問題に帰着することができる．さらに，(1+1)次元系では，密度演算子のくりこみ群の手法が有効である．我々は，SU(2)及びSU(3)の(1+1)次元QCDをスピン系に変換し，開放端境界条件のもと，密度演算子くりこみ群を用いて解析した．我々は，状態方程式や，密度分布，カイラル凝縮や分布関数の振る舞いを調べることで，有限密度QCDの振る舞いを考察することができた．まず，開放端境界条件の有限密度では，SU(2)，SU(3)ともに非一様相が実現することがわかった．また，SU(2)QCDでは，分布関数の振る舞いが，BEC/BCSクロスオーバーと類似した振る舞いを示していることがわかった．ここで，BECはボーズアインシュタイン凝縮，BCSはバーディーン-クーパー-シュリーファーの頭文字を表す．興味深いことに，SU(3)QCDに関しても同様の分布関数の振る舞いが確認された．
高次元への拡張として，ハニカム格子上の(2+1)次元SU(2)ゲージ理論の定式化に取り組んだ．定式化は完了し，小さい自由度の場合には，厳密対角化を用いた数値計算もうまくいくことがわかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
(1+1)次元のQCDの性質を調べる研究がうまくいっているため．また，SU(3)におけるガウスの拘束条件を解いて，具体的なヒルベルト空間を構成する方法も出来上がりつつある．
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，(1+1)次元QCDの研究成果を論文にまとめる．並行して，高次元への拡張の研究及び，（１＋１）次元QCDの実時間発展の問題に取り組む．
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