格子量子色力学の数値シミュレーションによるハドロン行列要素の研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08640404
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 大川 正典 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (00168874)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大野木 哲也 広島大学, 理学部, 助手 (70211802)
• Keywords: 格子量子色力学 / ハドロン行列要素

Research Abstract

Bファクトリー計画で得られる実験結果から小林・益川行列を求めるにはbクオークを含むハドロン行列要素の理論的計算が不可欠であるが、格子量子色力学を用いて通常の相対論的計算をするとbクォークが重いことに起因する大きな系統誤差が生じる。この困難を避けるため、bクォークを格子上で直接非相対論的に扱うNRQCDフェルミオン作用を用いた研究を行い、Bメソンの崩壊定数f_Bを計算した。
クォーク質量は標準モデルの基本的パラメーターであるが実験的に測定することは出来ず、理論的に求める必要がある。格子量子色力学を用いて連続理論でのクォーク質量を求めるには、格子上の裸のクォーク質量と連続理論でのくりこまれたクォーク質量を関係づけるくりこみ定数を計算しなければならない。通常は最低次の摂動論を用いた計算が行われるが、高次補正の効果を正確に評価することが出来ない。くりこみ定数を非摂動論的に求める研究をKSフェルミオンを用いて行い、クォーク質量を精度良く求めた。
大統一理論で予言される陽子崩壊の崩壊確率を定量的に評価するには、バリオン数非保存な3クォークオペレーターのハドロン行列要素を求める必要がある。π中間子への崩壊に対応した行列要素を精度良く求めるために今までより軽いクォーク質量での計算をし、またK中間子を含む行列要素を求めるために重さの違う2種類のクォークを用いた計算をした。
動的クォークの効果を取り入れた有限温度相転移の研究を、ハイブリッド法による数値シミュレーションによりKSフェルミオン用いて行なった。物理的に重要なフレーバー数が3の場合の研究をし、相転移の性質のクォーク質量依存性を詳しく調べた。
クェンチ近似での高精度のハドロン質量の計算をし、動的クォークの効果を取り入れたシミュレーションによるハドロン質量や静的クォーク間ポテンシャルの研究を行った。

Research Products

• [Publications] S.Aoki: "Sculing stuily of the two-flavor chiral phase transition with the Kosut-Sussking guark action in lattite QCD" Physical Review D. 57・7. 3910-3922 (1998)
• [Publications] S.Aoki: "Kaon B parametn from quenched lattite QCD" Physical Review Letters. 80・24. 5271-5274 (1998)
• [Publications] S.Aoki: "Heavy meson decay corstants from quenched lattice QCD" Physical Review Letters. 80・26. 5711-5715 (1998)
• [Publications] S.Aoki: "Lattice QCD cal culation of the Kaon B parameter with the Wilson quark action" Physical Review Letters. 81・9. 1778-1781 (1998)
• [Publications] S.Aoki: "K^+→π^+ π^0 decay amplitude with the Wilson quark action in quenched lattice QCD" Physical Review D. 58・5. 054503 1-9 (1998)