世界体積ハイブリッドモンテカルロ法によるQCDの相構造と実時間ダイナミクスの解明

• Project/Area Number: 23H00112
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 福間 将文 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10252529)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 滑川 裕介 広島大学, AI・データイノベーション教育研究センター, 特任助教 (00377946) ; 金森 逸作 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 研究員 (60399805) ; 加堂 大輔 明治学院大学, 情報数理学部, 准教授 (90447219) ; 大西 明 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (70250412)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥47,190,000 (Direct Cost: ¥36,300,000、Indirect Cost: ¥10,890,000); Fiscal Year 2025: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000); Fiscal Year 2024: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000); Fiscal Year 2023: ¥15,990,000 (Direct Cost: ¥12,300,000、Indirect Cost: ¥3,690,000)
• Keywords: 符号問題 / モンテカルロ法 / ハイブリッドモンテカルロ法 / 焼き戻し法 / 世界体積

Outline of Research at the Start

有限密度QCDなどの数々の重要な系に対し符号問題は第一原理計算の大きな障害となっている。「世界体積ハイブリッドモンテカルロ法」(世界体積HMC法)[福間・松本2020] は「焼き戻しLefschetzシンブル法」[福間・梅田2017] の改良版であるが、符号問題とエルゴード性の問題を引き続き同時解決しながら計算コストが圧倒的に低いという特長を持つ。本研究では、この世界体積HMC法を用いて格子ゲージ理論の符号問題を解決し、長年の課題であった「QCDの相構造および実時間ダイナミクス」を解明する。またこの新しい第一原理計算法の確立により、素粒子・原子核・宇宙物理学の分野に新しい学問的流れを提供する。