2015 Fiscal Year Annual Research Report
クォーク・グルーオン多体相関がもたらす新奇現象の解明と構造関数の格子QCD計算
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26287040
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
小池 裕司 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60262458)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江尻 信司 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10401176)
田中 和廣 順天堂大学, 医学部, 准教授 (70263671)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 量子色力学 / ツイスト３ / 核子構造 / 摂動ＱＣＤ / シングルスピン非対称 / ダブルスピン非対称 / ＲＨＩＣ / パートン間多体相関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
摂動論的量子色力学のCollinear因子化の枠組みに基づき，スピン非対称の研究を行い次のような成果を得た。(1)セミインクルーシブ・レプトン核子深非弾性散乱（SIDIS)とRHICでの核子核子衝突におけるパイオン生成過程のシングルスピン非対称(SSA)を記述するモデルをもとに，LHCにおける直接光子，ジェット，パイオン生成反応のSSAに対する予言を行った。(2)無偏極核子核子衝突から生成されるハイペロンの横偏極現象もパートン模型では説明不可能なSSAであるが，Colliearツイスト３因子化に基づき，核子中のツイスト３・クォークグルーオン相関関数のこの微分断面積に対する解析公式をQCDの結合定数について最低次の近似で完成させた。(3)横偏極核子と縦偏極核子の衝突における軽いハドロン（パイオンなど）生成のダブルスピン非対称(DSA)もツイスト３観測量である。DSAの断面積に対する、終状態ハドロンのツイスト３破砕関数と横偏極核子のトランスヴァーシティ分布関数，および縦偏極核子中のヘリシティ分布関数の寄与を表す解析公式を，QCDの結合定数について最低次の近似で導出した。SSAでは、終状態ハドロンのツイスト３破砕関数の虚部が寄与したが、DSAでは同じ破砕関数の実部が寄与するため、ハドロン構造やCollinearツイスト３機構の有効性の検証に、SSAと相補的役割をする重要な過程であることを示した。(4)核子中のツイスト３分布関数やハドロンのツイスト３破砕関数は，いずれもクォーク・グルーオンの多体相関数であるが，ツイスト３観測量への現れ方は様々であり数学的表現も一意的でない。QCDの運動方程式および演算子恒等式をもとに、全ツイスト３関数の間の関係式の完全系を導出した。また、それをもとにツイスト３断面積のローレンツ不変性を明らかにした。
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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
科研費により雇用したポスドクや海外の研究協力者および２名の博士前期課程大学院生との共同研究により、予想以上に多くの成果を得ることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
Collinearツイスト３因子化の枠組みに基づきツイスト３スピン非対称の研究を更に進める。今年度に導いたクォーク場を含む相関関数として表現されるツイスト３分布・破砕関数の間に成立する厳密な関係式を、純粋にグルーオン場からなるツイスト３関数に拡張する。また、それらを考慮して、ハイペロン偏極現象やダブルスピン非対称に対するすべての寄与を含む完全な解析公式を導出する。次に，ツイスト３断面積に対するQCDの結合定数について次主要補正を取り入れる定式化を確立する。比較的容易なレプトンー核子衝突におけるハドロンの包含生成過程ep→hXでのシングルスピン非対称に対して定式化を行う。次主要補正の計算からツイスト３分布・破砕関数のスケール発展方程式も導出する。これらは、進行中のRHICや米国で計画されているEIC実験に対応したものである。
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| Causes of Carryover |
ポスドクの雇用により多くの成果を上げることができたため，成果発表のための旅費がやや不足ぎみになり基金分を一部前倒し請求した。しかし，都合により年度末の国際会議への出席ができなくなったため次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度以降に成果発表や研究打ち合わせのための旅費として使用する。
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