2022 Fiscal Year Annual Research Report
From Quarks to Neutron Stars: Challenges in QCD
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18H05236
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
初田 哲男 国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, プログラムディレクター (20192700)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鷹野 正利 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00257198)
青木 慎也 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (30192454)
久徳 浩太郎 京都大学, 理学研究科, 准教授 (30757125)
石井 理修 大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (40360490)
土井 琢身 国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 専任研究員 (70622554)
井上 貴史 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80407353)
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| Project Period (FY) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| Keywords | 格子量子色力学 / ハドロン間相互作用 / 高密度核物質 / 中性子星 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[1] 本研究の大規模数値シミュレーションで得られたΞN相互作用のスピン・アイソスピン依存性を、未知のΞハイパー核(ΞNααの束縛系)が持つ量子数とエネルギー準位からで検証できることを理論的に示した。これは J-PARCにおける10B標的を用いた(K-,K+)および（K-,K0）反応によって検証が期待される。
[2] 本研究の参画者らが開発したHAL QCD法の更なる理論的進展を図り、物理状態とより強く結合する“最適化演算子構成法”を開発した。また、富岳コンピュータ(440PFLops)を用いた物理点(π中間子質量=137MeV)での(2+1)-フレーバーゲージ配位の生成を2023年3月に完了した。
[3] 本研究で提案したハドロン-クォーク-クロスオーバー領域で音速ピークを与える状態方程式が、合体後の重力波波形に与える影響を一般相対論的シミュレーションを実行して検証し、合体後の重力波の主要成分となる3000Hz周辺のスペクトルが、クロスオーバー領域における音速ピークの存在に敏感であり、アインシュタイン望遠鏡をはじめとする第３世代の重力波検出装置が低温クォーク物質に関して有益な情報を与えることを指摘した。
[4] HAL QCD法のエキゾチックハドロンへの応用として、N-φ相互作用とその起源（特に長距離での２パイオン交換の重要性）を明らかにすると同時に、実験研究者と協力して、スピン１のチャネルでのN-φ束縛状態の存在を予言した。また、D-D*の相互作用をHAL QCD法で求めることで、LHCb Coll. が発見した非常に浅いTcc束縛状態が格子QCDの第一原理計算で得られることを示した。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(15 results)
