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2016 Fiscal Year Annual Research Report

量子色力学に基づくクォークの閉じ込めとカイラル対称性及び多彩な相構造の研究

Research Project

Project/Area Number 15J02108
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

土居 孝寛  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2017-03-31
Keywordsカイラル対称性の自発的破れ / クォークの閉じ込め / 符号問題 / ポリヤコフループ / Lefschetz thimble
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、低エネルギー領域の量子色力学(QCD)において現れる、クォークの閉じ込めやカイラル対称性の自発的破れなどの非摂動的現象及びその関係性に着目し、QCDの相構造を解明することである。本年度では、より詳細な研究を行い、前年度の研究を支持する結果を得た。また、符号問題に対する新しい解析方法を開発し、その妥当性を調べた。
前年度までの研究では、格子上のDirac演算子として、最も簡単な離散化を行って得られる演算子を用いていたが、この演算子にはダブラーと呼ばれる格子特有の非物理的モードが含まれる。ダブラーモードを含まない格子上のDirac演算子として、overlap-Dirac演算子やdomain wall Dirac演算子が考えられる。我々は4次元と5次元の時空間におけるPolyakov loopとWilson-Dirac modeとの解析的関係式を導出することで、低Dirac modeがPolyakov loopに寄与しない事を確認した。従って、クォークの閉じ込めとカイラル対称性の自発的破れの関係は直接的な1対1対応でない事を、前年度よりも現実的なセットアップで示した。
QCDの相構造を調べるために、有限温度・化学ポテンシャル領域における第一原理計算が必要である。ところが、実際のQCDのパラメータセットでは、有限化学ポテンシャルの場合の第一原理計算が困難である事が知られており、この問題は符号問題と呼ばれている。近年、符号問題を解決するための有力な手法としてLefschetz thimble法が注目されているが、thimble同士の位相の相殺は回避できないという問題がある。我々は、経路積分に寄与するthimbleが一つの場合は計算可能である事に着目し、新しい手法を開発した。この手法を、簡単な1次元振動積分に適用し、十分機能する事を確認した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Wroclaw University(Poland)

    • Country Name
      Poland
    • Counterpart Institution
      Wroclaw University
  • [Journal Article] Improvement in complex Langevin dynamics from a view point of Lefschetz thimbles2016

    • Author(s)
      Shoichiro Tsutsui, Takahiro M. Doi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 94 Pages: 074009, 074015

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.94.074009

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analytical Formulae linking Quark Confinement and Chiral Symmetry Breaking2016

    • Author(s)
      Takahiro M. Doi, Krzysztof Redlich, Chihiro Sasaki, Hideo Suganuma
    • Journal Title

      EPJ Web Conf.

      Volume: 126 Pages: 04016, 04022

    • DOI

      10.1051/epjconf/201612604016

    • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 変形されたLefschetz thimble法による符号問題の緩和2017

    • Author(s)
      土居孝寛
    • Organizer
      第72回物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府)
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] 格子QCDを用いたクォークの閉じ込めとカイラル対称性の自発的破れの関係性の解析2016

    • Author(s)
      土居孝寛
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      宮﨑大学(宮崎県)
    • Year and Date
      2016-09-21 – 2016-09-24
  • [Presentation] Lattice QCD study for relation between confinement and chiral symmetry breaking2016

    • Author(s)
      Takahiro M. Doi
    • Organizer
      Meson in Nucleus 2016
    • Place of Presentation
      基礎物理学研究所(京都府)
    • Year and Date
      2016-07-31 – 2016-08-02
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Polyakov loop fluctuations in terms of Dirac eigenmodes2016

    • Author(s)
      Takahiro M. Doi
    • Organizer
      Critical Point and Onset of Deconfinement 2016
    • Place of Presentation
      Wroclaw(Poland)
    • Year and Date
      2016-05-30 – 2016-06-04
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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