2013 Fiscal Year Research-status Report
高エネルギー光子・光子衝突における新奇なQCDメカニズムの提唱
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25610058
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Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
田中 和廣 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70263671)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ＱＣＤ / 光子・光子衝突 / エクスクルーシヴ / 光円錐波動関数 / ツイスト３ / ＱＣＤ因子化 / ベクトル中間子生成 / グルーオン |
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| Research Abstract |
高エネルギー光子・光子衝突で、２個の中性ベクトル中間子が、１つが縦偏極でもう１つが横偏極でエクスクルーシヴに生成される確率振幅をQCDの短距離効果と長距離効果に因子化して扱った。短距離効果として、散乱角が小さい領域で支配的な、tチャネルで２個のグルーオン（g）を交換するサブプロセスを摂動QCDで計算するために、光子から発生した仮想クォーク・反クォーク（q-反q）ペアが２つのtチャネル・グルーオンと結合する振幅（インパクト・ファクター）をまず計算した。仮想q-反qペアが縦偏極ベクトル中間子になる場合のインパクト・ファクターはツイスト２の量であり先行研究で計算されているので、この計算を仮想q-反qペアが横偏極ベクトル中間子になる、ツイスト３のインパクト・ファクターの場合に拡張した。得られたツイスト３インパクト・ファクターは、ツイスト２のものに比べ、光子の偏極ベクトルに対する依存性が異なった形となり、その一方で、衝突エネルギーの逆冪によるあらわな抑制因子は含まない。この結果は、長距離効果である横偏極ベクトル中間子の光円錐波動関数との畳み込みを、仮想q-反qペアの縦運動量割合について行う形で定式化した。また、この結果と同じオーダーのツイスト３量を与える、q-反q-gの３体相関効果によるインパクト・ファクターの計算では、ベクトル中間子中のQCD３体効果に対する非摂動的な関係式が必要となるので、その導出も行った。以上については学会で発表した。今後論文に発表していく。
関連した研究として、B中間子内のq-反q-gの３体相関効果の大きさの非摂動的評価を、QCD和則に基づいて計算した。QCD和則の構成で用いる演算子積展開へのQCDの摂動高次補正によって、B中間子のq-反q-gの３体成分が抑制される結果になることを明らかにした。この結果をNuclear Physics誌に発表した。
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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
ツイスト２インパクト・ファクターの先行研究と同様に、実光子から仮想q-反qペアが発生することを仮定してツイスト３インパクト・ファクターの計算を進めたが、仮想光子の場合に一般化して計算する必要があることがわかりはじめから計算を全てやり直すことになった。やり直しの計算を終えることができたが、当初の予定まで進まないところが出てしまった。しかしその一方で、次年度に予定していた計画の一部（ベクトル中間子中のQCD３体効果の非摂動的な関係式の導出）を行うことができたので、全体としては上記のように自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
仮想q-反qペアが横偏極ベクトル中間子になるインパクト・ファクター（ツイスト３）と、仮想q-反qペアが縦偏極ベクトル中間子になる場合のインパクト・ファクター（ツイスト２）とを、２つのグルーオン・プロパゲーターでつないだ振幅を、衝突エネルギーの逆冪についての高次項を無視する精度で計算する。これと並行して、q-反q-gの３体相関効果によるインパクト・ファクター（ツイスト３）の計算も推進する。
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