2021 Fiscal Year Research-status Report
examination of the phase structure of high dense QCD matter within quantum molecular fluid dynamics
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21K03577
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| Research Institution | Akita International University |
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Principal Investigator |
奈良 寧 国際教養大学, 国際教養学部, 教授 (70453008)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | クォークグルーオンプラズマ / 高エネルギー重イオン衝突 / QCD / 輸送模型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高エネルギー重イオン衝突は、強く相互作用するQCD物質の性質を実験室上で探求できる唯一の方法である。QCD 物質の相構造を広範囲の温度とバリオン密度において決定することを目的とし、RHICの入射エネルギー走査 (BES)プログラムや、SPSのNA61/SHINEでは、様々な入射エネルギーで重イオン衝突が行なわれている。本研究は微視的輸送模型を用いて重イオン衝突のダイナミックスを理解し、状態方程式などの情報を実験から引き出すことを目的としている。
本年度は、非相対論的なスキルム型のポテンシャルをローレンツベクターとして相対論的量子分子動力学(RQMD)に取り入れたモデルRQMDvを開発した。このモデルにより、核子対当たりの重心エネルギー 2.4GeVから20GeVまでの陽子の directed flow (v1)の入射エネルギー依存性を再現することに成功した。RQMDvにおける解析によれば、反応初期の圧縮時には、正のv1が主に生成されるが、系が膨張している段階では、系の密度分布が傾いているために負のv1が主に生成されることが分かった。よってv1の符号は物質の相互作用の強さに依存するため、相互作用についての詳細な情報を得ることができる。
McLerran-Venugopalan(MV)モデルは高エネルギーでのハドロンを記述するガウシアン有効理論である。ガウシアン近似は非常に大きな原子核では正当化されるが、有限系や小さい系などにMVモデルを適用する場合は、非ガウシアン項の効果が重要であると考えられる。 摂動級数は収束しないという問題がある。2点関数と4点関数におけるNnLO摂動計算を行い、実際に発散することを示した。そして、数項の摂動項を使い解析関数を再構成するボレル総和法であるBorel-Pade総和法を適用することで、厳密解を得ることができることを示した。
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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
量子分子動力学にベクターポテンシャルを使った新しい拡張であるRQMDvモデルを構築し、陽子のdirected flowの入射エネルギー依存性を説明できることを示したことは大きな進展である。量子分子動力学の信頼できるモデルの開発は、流体模型と結合するハイブリットモデル構築に進む準備につながる。
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| Strategy for Future Research Activity |
1.STAR実験では陽子とハイペロンの集団フローがほぼ同じであるという結果が得られている。これは、重イオン衝突でQGPが生成され、ハドロンはコアレッセンスから生成されている証拠であろうか? この実験値を理解するために、カイラル有効模型から計算されたハイペロンのポテンシャルを用いて解析する。
2.ポテンシャルの効果をダイナミカルに考慮した流体模型を構築する。
3.パートンの自由度を取り入れた輸送模型の開発にとりかかる。
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| Causes of Carryover |
当初は２台のワークステーションの購入を予定していたが、購入予定のCPUが販売終了となり、次の部品の値段が高くなったため１台しか購入できなかったため。２台目は次年度に購入予定である。
コロナ禍により研究発表はすべてオンラインで行ったため、旅費は使う必要がなかった。
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