2013 Fiscal Year Research-status Report
量子色力学を基にしたクォーク多体系としての原子核の研究
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25800138
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
山崎 剛 名古屋大学, 基礎理論研究センター, 特任助教 (00511437)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 格子ゲージ理論 |
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| Research Abstract |
強い相互作用はクォーク・グルーオンからハドロンを構成するだけでなく、陽子・中性子(核子)を原子核内に束縛する核力の起源でもある。この強い相互作用の第一原理計算が可能な格子量子色力学(格子QCD)を用いて、クォーク・グルーオンから原子核の性質を定量的に理解する事が本研究の最終目標である。研究期間内には、これまでの研究で行ってきた原子数4(ヘリウム4原子核)までの原子核の基礎計算を発展させる事で、さらに大きな原子数の原子核計算方法の開発を目指す。さらに、その方法を用いた試験的計算を行い、原子数5以上の原子核について、強い相互作用のみによる原子核形成の検証や原子核構造・物性の理解を深める事も目的としている。
第一の目的である計算方法の開発に向け、当該年度では、これまでに提案されていた原子核相関関数計算方法の分析を行った。原子数4までの原子核相関関数を効率的に計算する方法は、我々が世界に先駆け2009年提案していた。この方法を発展させた方法が、現在までに3グループから提案されている。これらの計算方法を分析した結果、我々の方法で用いていた、アップ・ダウンクォーク演算子の入れ替えや陽子・中性子演算子の入れ替えに対して独立なクォーク縮約のみを選び出して計算する方法に加え、既知の因子で書ける部分とそうでない部分の分割、パウリの排他率によるクォークの個数の制限及び、原子核演算子の持つ各クォークまたは核子に対する反対称性を考慮する事が、大きな原子核相関関数を計算する方法では重要である事を理解した。
その他にも、原子核の性質を定量的に理解するために、原子核束縛エネルギーの実験値の再現を目指した計算を行っている。これまでの研究で、大きなクォーク質量に起因する系統誤差が大きい可能性がある事がわかっているので、クォーク質量を変化させ、その系統誤差の大きさを見積もるための計算を続けている。
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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
当該年度中にこれまでの研究に用いてきた計算方法を発展させた、大きな原子核相関関数の計算方法を開発する計画であったが、これまでのところ開発までには至っていない。しかし、現在までに提案されている、より効率的な方法についての解析を行っており、着実に第一の目的に向けた研究は進捗している。研究がやや遅れた原因の一つには、当該年度末に研究代表者が所属の異動を行った事もある。一方、原子核束縛エネルギーの実験値の再現を目指す計算は、概ね順調に進んでおり、近い将来に中間報告にあたる論文を投稿する予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
可能な限り速やかに大きな原子核相関関数の計算方法の開発を目指すとともに、早い段階で試験的計算の準備を始める。原子核束縛エネルギーの実験値の再現を目指す計算は、粛々と進め、成果を論文としてまとめると同時に、現実的なクォーク質量での計算に向けたテストを行う。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
大きな原子核の相関関数計算のために高性能ワークステーションを購入する計画であったが、計算方法の開発が遅れている事と、研究代表者が当該年度末に異動をした事により、未だにワークステーションの購入をしていないため。
次年度使用額は当該年度に計画していたワークステーション購入費にあて、翌年度分は計画通り使用する。
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[Presentation] Nf=2+1 格子QCDによる軽い原子核の計算2014
Author(s)
T. Yamazaki, K.-I. Ishikawa, Y. Kuramashi, A. Ukawa
Organizer
HPCI 戦略プログラム分野5「物質と宇宙の起源と構造」全体シンポジウム
Place of Presentation
富士ソフトアキバプラザ, 東京
Year and Date
20140303-20140303
Invited
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