2019 Fiscal Year Annual Research Report
Lattice computation with nucleon and meson for new physics
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16K05320
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
青木 保道 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, チームリーダー (20292500)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 新物理探索 / 中間子 / 核子 / 格子ゲージ理論 / 陽子崩壊 / 複合ヒッグス模型 / 非摂動くりこみ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では極微な世界を記述する新物理法則の探索を核子や中間子をプローブとして行う事を目標に、その理論計算の精度向上を目指している。格子ゲージ理論に基づく数値計算が現状で唯一の方法であるが、その精度向上のために、新しい計算技術の応用と新規開発を行いつつキーとなる物理量の計算を行う。
新物理の決定的証拠となる陽子崩壊事象をとらえようとする観測実験により寿命の下限の更新が進んでいる。本課題では、観測実験の結果から新物理候補理論の制限を行う橋渡しとなる陽子崩壊QCD行列要素の計算を行っている。今年度は、RI/SMOMスキームを用いた非摂動くりこみ手法の開発と数値計算を実行した。これにより、物理的プロセスの崩壊幅の導出に必要な全ての要素が整ったことになり、最終結果を論文にまとめてまもなく出版される予定である。また、カイラル対称性の仮定できないウィルソンフェルイオンの場合の繰り込み手法は陽子崩壊のみならず、核子のスカラー、テンソル電荷を求める際の繰り込みの計算にも応用し、系統誤差の縮小に導いた。
新物理法則の候補となる強結合理論(Large-Nf QCD)の解析では、特に8フレーバーQCDで、様々な分散縮小法の組み合わせを精査することにより、現状で求めうる最も精度の高い最終結果を導出した。これにより、フレーバー一重項スカラー(σ)が軽く、逆に同擬スカラー(通常のQCDではη')が重くなるという対比がより鮮明となった。これはフレーバー数の増大と共に、コンフォーマル相に近づくことから生じる近似的スケール不変性の出現と同時に量子異常の効果も増大するという、新規な動力学の発現と考えられる。また、同モデルの電弱精密検証に重要な役割を担うSパラメタの測定と、その副産物としての、テクニベクター、軸性テクニベクター、それぞれの崩壊定数の測定の洗練を進め、最終結果として纏めている。
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