2021 Fiscal Year Research-status Report
In-medium properties of K meson and partial restoration of chiral symmetry
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21K03530
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
慈道 大介 東京工業大学, 理学院, 教授 (30402811)
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2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | ハドロン物理 / カイラル対称性 / ストレンジクォーク / カイラル対称性の部分的回復 / K中間子 / K中間子核子散乱 / インスタントン液体模型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、K中間子などストレンジクォークをプローブとして用いて、QCDの真空構造に対するストレンジクォークの役割を明らかにすることを目的とし、K中間子(K+, K0)に対する媒質効果を理論的と現象論的の両面から明らかにする。本年度は、主に、KN弾性散乱と核媒質中のストレンジクォーク凝縮、重陽子の複合性、インスタントン液体模型を用いた強い相互作用の真空構造について、研究を行った。これらの業績は研究協力者である大学院生との共同研究によるところが大きいことを申し述べる。
1. クォーク凝縮は相関関数法を用いると中間子の核媒質中における散乱振幅と関係づけることができる。散乱振幅を有限密度中のカイラル摂動論で記述した場合、低密度におけるクォーク凝縮はカイラル摂動論の低エネルギー定数で与えられる。そこで、KN弾性散乱データを用いて低エネルギー定数を決定したが、pK+散乱からI=1はよく決まるものの、I=0の振幅はplab=600MeV付近に共鳴状態があるためによく決まらないことがわかった。今後、共鳴状態の影響を理論的に取り除き低エネルギー定数の決定を行う。
2. 核媒質中のカイラル摂動論を構築するためにはカイラル有効理論に基づく核力の理解が不可欠である。核力を考察する上での基礎的な系である重陽子の複合性について議論を行った。本研究では、重陽子の複合性が1を超えてしまう問題について理論的な考察を行った。今後、重陽子の特殊性を明らかにし、核媒質中のカイラル摂動論に核子相関を取り入れる際の指針とする。
3. 強い相互作用の真空構造に対するカイラルアノマリーの効果を明らかにするため、インスタントン液体模型を用いて熱力学ポテンシャルとクォーク凝縮の計算を行う。今年度はそのための先行研究の理解と再現を行い、コンピューターコードを作成した。今後、σ中間子の質量の質量の計算も行い真空構造を理解する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
予定通りKN弾性散乱データを用いて核媒質中でのストレンジクォーク凝縮の評価の研究を開始できた。I=0の共鳴状態の影響は予想していなかったが、理論的に評価することでその影響を取り除けることがわかった。今後、格子QCDによるカイラル摂動論の低エネルギー定数の評価と比較しつつ、研究を進めていく。重陽子の複合性についても進展があった。重陽子で複合性が1を超えています理由を理論的に評価することができた。一方で、研究計画としては国際会議での研究発表を予定通りに行うことができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは、重陽子の複合性について早急に研究論文としてまとめたい。その上で、核媒質中でのカイラル摂動論に応用し、核子相関を取り入れることで、密度の2乗の項までの計算を開始したい。ストレンジクォーク凝縮の評価においては、格子QCDで決めた低エネルギー定数との比較を行い、散乱データから決定された定数との差違について理解をする。インスタントン液体模型の計算では、現代的な計算を行いたいのでインスタントン数を大きく増やしたいと思っている。そのための数値計算の高速化を図る。また、学外のスーパーコンピュータの利用も検討したい。
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| Causes of Carryover |
現地参加を予定していた国際会議が延期となったため、旅費として使うことができなかった。今後、国際会議が現地開催となったときに旅費として使用する。また、海外渡航が円滑に行えるようになれば、海外の研究者との共同研究打ち合わせとして使用する計画である。
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Research Products
(22 results)
