2022 Fiscal Year Annual Research Report
Nucleon structure from lattice QCD
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18K03605
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐々木 勝一 東北大学, 理学研究科, 准教授 (60332590)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ハドロン / 量子色力学 / 格子ゲージ理論 / 核子構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では核子の構造を特徴づける物理量に対する理論計算を縮退した軽いアップ・ダウンクォークと、それらよりも重いストレンジクォークの真空偏極を取り入れた、2+1フレーバー格子QCD計算により行なっている。その研究遂行のため、格子QCDグループPACSにより生成された「PACS10」と呼ばれるQCDゲージ配位を用いることで、π中間子が実験値135MeVに相当するクォーク質量（物理点での評価）で 1辺が10fmを超える物理体積（有限体積の除去）で数値計算を実施した。当該年度はスパコン富岳の利用ができなかったため、PACS10の3つ目の格子間隔（0.04 fm）による数値計算を断念し、昨年度に引き続き、2つ目の格子間隔（0.06 fm）での計算を続行し、核子三点関数における、核子の生成と消滅の時間距離差（以後、核子間距離と呼ぶ）の依存性に伴う系統誤差を精査した。核子間距離が短い場合、核子行列要素の情報を核子三点関数から引き出す際に、核子の基底状態による行列要素の寄与だけでなく、核子の励起状態や、核子-π中間子の二粒子連続状態などの寄与が無視できなくなる。最も高精度で計算できる核子軸性電荷に対して、核子の基底状態以外からの寄与による系統誤差は、我々の計算において達成している統計誤差1-2%以下に抑えられていることを検証できた。さらに、２つの格子間隔（0.08 fmと0.06 fm）の計算結果を合わせると、核子軸性電荷に対しては、有限格子間隔による系統誤差が、同じく統計誤差1-2%以下に抑えられていることも確証した。これらの結果を総合すると、統計誤差及び考えられる全ての系統誤差を考慮しても、物理点のみの格子QCD計算により、核子軸性電荷の実験値を量子色力学が2%精度で再現できることを世界に先駆けて示すことができた。
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Research Products
(7 results)
