研究概要 |
強い相互作用を支配する法則は量子色力学であると考えられており、その定量的研究は素粒子物理学の最も重要な課題の一つである。これを可能にしたのが格子量子色力学であり、計算機の発達とともに数値シミュレーションにより物理量を定量的に求める方法が飛躍的に進歩して来た。我々の目的は、格子量子色力学の数値シミュレーションを動的クォークの効果を取り入れて行い、現象論的に重要なハドロンに関する種々の物理量を精度良く求める事にある。 動的クォークの効果を取り入れるにはクォーク作用の行列式からの寄与を評価しなければならない。フレーバー数が偶数の場合にはHybrid Monte Carlo法と呼ばれるアルゴリズムがすでに確立されており、動的クォークの寄与を効率良く評価出来る。この方法を用いてフレーバー数が2の場合のシミュレーションを、格子間隔aに比例した誤差を取り除いた格子作用O(α)improved Wilson actionを用いて行い、π,ρ,K中間子や核子等のハドロンの質量スペクトルの研究をし、さらにBファクトリー計画の研究に不可欠なBメソンの崩壊定数、バッグパラメーター等のハドロン行列要素の計算を行った。 物理的に最も重要なのは3フレーバーQCDの研究を行うことであるが、奇数フレーバーの場合に広く用いられている数値シミュレーションアルゴリズムHybrid R法には運動方程式を数値的に離散化する際に系統誤差を生み出す欠点がある。我々は系統誤差を排除出来る新しいアルゴリズムをO(a)improved Wilson actionに対して提案し、大規模な実用計算が可能なことを示した。この方法を用い実際の3フレーバーQCDのシミュレーションを行い、ハドロンの質量等の種々の物理量の計算をした。これらの研究は格子間隔、クォーク質量等の3フレーバー格子QCDの基本的なパラメーターの決定の基礎となるものである。
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