2018 Fiscal Year Research-status Report
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18K03638
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
滑川 裕介 筑波大学, 数理物質系, 研究員 (00377946)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 計算物理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、格子量子色力学シミュレーションによる新ハドロンの実在検証および予言である。新ハドロンとは、単純な構成子クォーク模型では説明できないハドロンを指す。近年、新ハドロン候補となる粒子が実験的に多数報告されている。これら新ハドロン候補粒子に対する格子量子色力学シミュレーションを行う際、重要になる点は既知ハドロンの散乱状態と新ハドロンに相当する１体状態の分離である。この分離の可否が新ハドロンの実在検証を決定づける。
本年度は、上記状態分離を目指し、新しい散乱振幅計算法の検証に取り組んだ。昨年、我々が開発した新しい散乱振幅計算法は、従来使用されてきた有限体積公式と対になる定式化になる。これまでハドロン間相互作用の範囲外の波動関数しか散乱振幅計算に使用できなかった。新計算法では、相互作用範囲内の波動関数も利用し、散乱振幅を計算する。この計算法をパイ中間子２体系に適用し、複数のシミュレーションおよび物理点において既存の計算法と一致する散乱長が得られた。この結果は、新計算手法の正当性を示している。また、従来の計算法ではオンシェルの散乱振幅しか計算されてこなかった。他方、新計算法ではオンシェルのみならず半オフシェルの散乱振幅が可能である。この点を積極的に利用し、パイ中間子２体系の有効範囲を決定した。従来の計算法では有効範囲計算に複数の体積を用いる必要が有り、このため計算精度が低いという欠点が有った。これに対し、新計算法では半オフシェル散乱振幅を活用することで１つの体積での有効範囲計算が可能になる。この利点により、従来の精度を大きく凌駕する有効範囲の精密測定に成功した。新計算は散乱状態と１体状態の分離にも使用できる。本成功により、研究目的達成に大きく近づけた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究目的達成にはハドロン散乱状態と１体状態の分離が必須である。この分離に有用な新しい散乱振幅計算法を検証し、その確立に成功した。パイ中間子２体系において、散乱長、有効範囲ともに既存の計算結果を再現できた。さらに、有効範囲計算において、大幅な誤差削減に成功した。本成功により、研究目的達成に大きく近づけた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目標達成のため、より現実的な系へ新計算法の適用を試みる。具体的には、物理点でのパイ中間子ーK中間子系およびK中間子２体系へ適用し、実験値との比較を行う。問題無ければ、チャームクォークを含むハドロン２体系への応用を試みる。
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