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トポロジー・ゲージ対称性に起因する新たな動的臨界現象

Research Project

Project/Area Number 17J04047
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

曽我部 紀之  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords量子色力学 / 量子異常 / 動的臨界現象 / 揺らぐ流体力学 / 臨界現象 / Weyl/Dirac半金属 / カイラル磁気効果 / トポロジー / 重イオン衝突実験
Outline of Annual Research Achievements

本研究で明らかにした「量子色力学におけるカイラル磁気効果と動的臨界現象の相互影響」を骨子(の一部)とする博士論文
“Novel dynamic critical phenomena of superfluidity and chiral transport in QCD,” Noriyuki Sogabe
を慶應義塾大学に提出した。審査の結果、合格となり、2020年3月23日付けで博士号を取得した。
磁場中のカイラル二次相転移の動的臨界現象を記述する理論を構築し、量子異常と関係した非相対論的な分散関係を持つ光子が現れることを示した。また、そこでの臨界現象は、平均場理論に基づく解析において、HohenbergとHalperinによる分類に当てはまらない新しい動的ユニバーサリティクラスに属することを見出した。この結果を国際会議を含む学会で広く公表した。
非相対論的な光子が伝播モードとして存在することを示すには、平均場を超えた解析の必要性がわかった。これまでの研究において、U(1)ゲージ場の揺らぐ流体理論を構築し、ゲージ固定によらない動的くりこみ群の処方を見出した。現在、その解析を行っている。この理論は、量子異常を考慮したカイラル磁気流体力学(Chiral Magnetohydrodynamics)の内容を含んでおり、重イオン衝突実験で生成されるクォーク・グルーオン・プラズマやWeyl半金属などへの応用も見込まれれている。また、電磁場が動的な変数であることによる量子異常の非線形効果が取り入れられており、その乱流効果を揺らぐ場の理論を用いて調べられる可能性がある。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Triangle Anomalies and Nonrelativistic Nambu-Goldstone Modes of Generalized Global Symmetries2019

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe and Naoki Yamamoto
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 99 Issue: 12

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.125003

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Critical Dynamics of Massless QCD with the Chiral Magnetic Effect2019

    • Author(s)
      Masaru Hongo, Noriyuki Sogabe, and Naoki Yamamoto
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 26

    • DOI

      10.7566/jpscp.26.031026

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Does the chiral magnetic effect change the dynamic universality class in QCD?2018

    • Author(s)
      Maseru Hongo, Noriyuki Sogabe, and Naoki Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1811 Pages: 108-108

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] New dynamic critical phenomena in nuclear and quark superfluids2019

    • Author(s)
      曽我部紀之
    • Organizer
      第36回Heavy Ion Cafe
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] New dynamic critical phenomena of nonrelativistic photons in QCD2019

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe
    • Organizer
      熱場の量子論とその応用2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Nonrelativistic Nambu-Goldstone modes of generalized global symmetries and new dynamic critical phenomena in QCD2019

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe
    • Organizer
      17th International Conference on “QCD in Extreme Conditions (XQCD 2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Does the chiral magnetic effect change the dynamic universality class in QCD?2019

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe
    • Organizer
      2.The International Conference on “Quantum Systems in Extreme Conditions (QSEC2019)”
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アクシオン電磁気学と結合したカイラル相転移の新たな動的ユニバーサリティクラス2019

    • Author(s)
      曽我部紀之
    • Organizer
      第74回 日本物理学会年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カイラル磁気効果はQCDの動的臨界現象に影響を与えるのか?2018

    • Author(s)
      曽我部紀之
    • Organizer
      熱場の量子論とその応用
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カイラル磁気効果はQCDの動的臨界現象に影響を与えるのか?2018

    • Author(s)
      曽我部紀之
    • Organizer
      基研研究会・iTHEMS研究会 2018「非平衡系の物理学-階層性と普遍性-」
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Does the chiral magnetic effect affect the dynamic critical phenomena in QCD?2018

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe
    • Organizer
      16th International Conference on “QCD in Extreme Conditions (XQCD 2018)”
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Does the chiral magnetic effect affect the dynamic critical phenomena in QCD?2018

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe
    • Organizer
      8th International Conference on “ Quarks and Nuclear Physics ”
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Does the chiral magnetic effect affect the dynamic critical phenomena in QCD?2018

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe
    • Organizer
      4th International Workshop on “Chirality, Vorticity and Magnetic Field in Heavy Ion Collisions 2018”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] New dynamic critical phenomena in nuclear and quark superfluids2017

    • Author(s)
      Noriyuki Sogabe
    • Organizer
      15th International Conference on “QCD in Extreme Conditions (XQCD 2017)"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カイラル磁気効果による新しいQCD動的臨界現象の可能性2017

    • Author(s)
      曽我部紀之
    • Organizer
      熱場の量子論とその応用
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] Journal of High Energy Physics誌に投稿中の論文のプレプリント

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1803.07267

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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