2020 Fiscal Year Research-status Report
低温高密度領域における２カラーQCDの相図と超流動性の解明
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19K03875
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 悦子 京都大学, 基礎物理学研究所, 研究員 (50432464)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | QCD相図 / 符号問題 / 量子計算 / アノマリーマッチング / QCD粘性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は以下のおおきく４つの成果を挙げた。
(1) ２カラーQCDの格子シミュレーションにおける、物理スケールの設定を行うため、密度効果がゼロの領域でのクォークやハドロン質量の決定やカイラル相転移温度の決定を行った。これによって、昨年度得られた有限温度密度相図を他の格子セットアップによる研究や、３カラーQCD相図との相対的な比較ができるようになった。
(2) エネルギー運動量テンソルの２点相関関数からスペクトル関数を求める新しい手法として、グラディエントフロー法による相関関数の測定と、スパースモデリング法によるスペクトル関数の推定法を組み合わせることで非常に効率的に計算が可能であることを提案した。実際にクエンチQCDの有限温度の場合にこれを用いて、QCD粘性の値を出し、まだ誤差が大きいものの先行研究とほぼ無矛盾な結果を得た一方、先行研究では10万から100万個の配位が必要だったにもかかわらず、我々の手法は高々2000個の配位で結果を得ることができた。
(3) ２カラー質量ゼロのQCDに対して、アノマリーマッチングから有限温度密度相図に対する制限を得た。
(4) QCDのトイ模型である1+1次元の非線形シグマ模型の格子シミュレーションを行い、分数インスタントンやバイオン解が中心対称性に大きく関わることを数値的に示した。
また、基礎物理学研究所の国際研究会として「2カラーQCDの低温高密度物質の物理の探索 (YITP-W-20-16)」と、「場の理論の量子計算(YITP-W-20-17)」を主催し、QCDにおける符号問題に関する最近の研究の情報収集と議論を促進した。
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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
2020年度は、本論文4本を出版することができたので、順調に進展していると考える。
特に今年度は、有限密度領域の相図に対して、数値的・解析的両方の側面から成果を出すことができた。さらに、超流動性の解明として、超流動密度の決定が挙げられるが、そのためにはエネルギー運動量テンソルの相関関数からスペクトル関数の推定が必要であり、そのための新手法を提案できたため、順調に進展していると言える。
また、2020年度は約一年間、昨年度より大きい格子サイズ(32^4)の配位生成シミュレーションを行い、最終年度に行うハドロンの性質の密度依存性を調べるための準備を十分に進めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021度は、昨年度得られた、数値的な温度密度相図の結果を基に、低温領域でハドロン相⇒BEC相⇒BCS相と相転移していく際、ハドロンの質量とハドロン間相互作用の密度依存性について調べていく。2020年度中に、有限密度領域でのハドロン質量の測定コードや、ハドロン間ポテンシャルの測定コードの準備を行い、測定するためのゲージ配位も目標の半分以上生成できたため、2021年度中にある程度の結果が得られると期待できる。
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| Causes of Carryover |
コロナウイルスの影響で、参加を予定していた国内出張や国際会議がオンライン開催になったため、次年度使用額が生じた。2021年度以降の出張旅費等に使用する予定である。
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