2023 Fiscal Year Research-status Report
QCD高次ツイスト効果を起源とする謎現象の解明とハドロン構造の新側面の開拓
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19K03843
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
小池 裕司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60262458)
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2019-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ハイペロン偏極 / コリニアーツイスト３因子化 / 摂動QCD / 半包含深非弾性散乱 / 破砕関数 / クォークグルーオン相関 / シングルスピン非対称 / TMD因子化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スピン偏極していない電子と核子の高エネルギー衝突から包含生成されるハイペロンの横偏極現象は、高エネルギー過程を解析する伝統的枠組みであるパートン模型と摂動QCDでは説明できない。この現象はハドロン中のクォークグルーオンの量子多体相関やクォーク・グルーオンの持つ固有横運動量によって引き起こされる。これらの効果は、それぞれ、コリニアーツイスト３因子化ならびにTMD因子化と呼ばれる理論的枠組みによって系統的に取り入れることができる。この２つの枠組みは、生成ハイペロンの衝突軸に対する横運動量P_Tの大きさによって適用できる運動学領域が異なる。前者はP_Tの大きな領域、後者はP_Tの小さな領域で適用可能である。いずれも強い相互作用の基礎理論であるＱＣＤに基づいた理論であるので、両者はP_Tの中間領域で整合的にマッチすることが予想される。本研究では、上記の半包含深非弾性散乱過程でのハイペロン生成について、この２つの枠組みで、それぞれ反応断面積を計算し、両者の整合性を調べた。コリニアーツイスト３因子化におけるこの過程の断面積は、核子中のツイスト３分布関数の寄与とハイペロンのツイスト３破砕関数の寄与がある。前者についてはこの整合性は確立されていたので、今年度の研究では後者について詳しく調べた。その結果、その寄与についても確かに両者はP_Tの中間領域において、等価な寄与を与えることが確かめられた。この研究により、２つのＱＣＤに基づく理論的枠組みは統一されたことになる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ハイペロン偏極を含むシングルスピン非対称（SSA）に関する研究が重要な研究テーマであった。コリニアーツイスト３の枠組みで、QCDの結合定数について最低次の近似で、予定していた物理的過程に対する断面積の解析公式の導出を完成させた。そしてそれらは、TMD因子化と整合的に低P_Tの領域に繋がることも示した。当初の予定では、これらの課題をもっと早く完成し、SSAに対する結合定数について次主要補正を取り入れる研究を行う予定であったが、まだ成果が得られていないため、やや遅れていると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
半包含深非弾性散乱におけるハイペロン偏極現象に対するコリニアーツイスト３因子化とTMD因子化の整合性に関する成果を論文にまとめる。SSAに対し、次主要補正を取り入れる研究を本格的に開始する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響により、国際会議や学会のオンライン開催が広く行われるようになったが、それは感染症の影響が少なくなった今でも日常茶飯となっている。そのため、国際学会等での成果発表のための旅費の一部が未使用となり次年度使用額が生じた。
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