2021 Fiscal Year Annual Research Report
Lattice QCD study for verification and prediction of new hadrons
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18K03638
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
滑川 裕介 京都大学, 理学研究科, 特定研究員 (00377946)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 原子核(理論) |
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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及び予言である。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複合粒子を指す。複数の実験により新ハドロン候補とされるシグナルが見つかっている。ただし、未だ確定していないシグナルが多い。また、新ハドロンの構造は、ほぼ未解明である。格子量子色力学に基づく数値シミュレーションにより、これらの点を明らかにする。
本年度は、昨年度に引き続き、ハドロン形状因子計算を進めた。形状因子はハドロンの構造を特徴付ける物理量である。Kl3系に対して形状因子を求め、運動量移行依存性を決定した。さらに、カイラル摂動論を用いたゼロ運動量移行への内挿および格子間隔がゼロの連続極限への外挿を実施した。加えて、計算された形状因子と崩壊率の実験データを組み合わせ、素粒子標準理論の基礎パラメータであるキャビボ・小林・益川行列の1要素である |Vus| を決定した。また、当初の計画ではゼロ温度ゼロ密度計算を想定していたが、新ハドロンへの媒質効果の非摂動的評価を目指し、複素ランジュバン法を用いた有限温度・有限密度における量子色力学の非摂動計算を実行した。有限温度・有限密度において、複素ランジュバン法が正しく機能する領域を特定し、密度・空間体積・格子間隔に対する依存性を調べた。その結果、密度・空間体積に関してはクォーク数が一定となる領域、格子間隔については小さい領域にて複素ランジュバン法が正しく機能すると判明した。
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