ストレンジクォークを持つ格子QCDにおける有限温度相転移

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07640376
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 金谷 和至 筑波大学, 計算物理学研究センター・物理学系, 助教授 (80214443)
• Keywords: 量子色力学 / 有限温度 / 格子ゲージ理論 / クォータ / ウイルソン・フェルミオン / 臨界現象 / 改良された作用 / 数値的研究

Research Abstract

この研究の目的は、量子色力学(QCD)系の有限温度相構造を、格子QCDの数値的研究により明らかにすることである。本研究課題に関して平成8年度は以下の研究を行なった。
(1)我々の行った標準格子作用の場合の有限温度格子QCDのウイルソン・クォークを用いた系統的シミュレーションの最終的解析を行い、論文にまとめた。結果は、クォークの質量がゼロの極限における有限温度相転移における相転移次数が、N_F=3以上では有効シグマ模型の予想と一致して、1次相転移となった。現象論的に興味があるN_F=2の場合には有効シグマ模型からの確定的な予言が無く格子QCDの結果が興味あるが、我々は2次相転移を示唆する結果を得た。さらに、軽いアップ、ダウン・クォークと重いストレンジ・クォークを含むN_F=2+1で現実的なクォーク質量の場合の有限温度相転移が1次相転移であること発見した。
(2)N_F=2の場合に、改良された作用を使って有限温度相転移の研究を行ない、カイラル極限における相転移次数が連続的であるという標準作用による結果を確認した。また、カイラル極限における相転移次数が2次である場合に連続極限付近で理論的に予想されていたO(4)ハイゼンベルグ模型と同じタイプの臨界現象が、QCDでも実際に存在することをウイルソン・フェルミオンにおいて初めて示した。この結果はN_F=2の場合の相転移が2次であることを示唆するとともに、ウイルソン・フェルミオンを使った有限温度相転移の研究では作用の改良がきわめて有効であることを意味する。
(3)QCDの有限温度相転移の研究に密接に関連する、ゼロ温度の真空構造のフレーバー数依存性を研究した。

Research Products

• [Publications] Y.Iwasaki: "Scaling of chiral order Parameter in two-flawor QCD" Phys.Rev.Lett.78・2. 179-182 (1997)
• [Publications] Y.Iwasaki: "Finile tempe ratnre fransition in lathce QCD with Wilson quarks-chial transivons and the in fluence of the shangs qnark-" Phys.Rev.D. 54・11. 7010-7031 (1996)
• [Publications] Y.Iwasaki: "Hadron wasses and decay constants with Wilsonu quarks at B=5.85 ana6.0" Phys.Rev.D. 53・11. 6443-6464 (1996)
• [Publications] K.Kanaya: "Simulations of the finite temperature QCD phase transition on the lattice" Proc.of International Symposium on "Origin of Matler and Evclution of Galaxies in the Univerrs". (1996)
• [Publications] Y.Iwasaki: "Scaling of the critical tempecature and quark potential with a renarwalization group improved SU(3)gauge action" Nucl.Phys.B(Psoc.Suppl.). (to be published). (1997)
• [Publications] Y.Iwasaki: "Phase structure of QCD for gneral number of flavors" Nucl.Phys.B(Proc.Suppl.). (to be published). (1997)