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格子QCD計算による極限状態QCDの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K17624
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

山本 新  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60615318)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード原子核理論
研究成果の概要

高温、高密度、高強度場といった極限状態の量子色力学(QCD)の性質を明らかにするため、第一原理計算である格子QCDの数値シミュレーションをスーパーコンピュータ上で実行し、様々な物理現象の数値解析を遂行しました。特に、格子QCDにおける新たな計算手法を考案し、ベリー位相や非可換渦といった、従来の格子QCDでは解析できなかった物理現象を初めて解析しました。研究期間全体を通じて、雑誌論文15本が出版され、学会発表9件を行いました。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この宇宙には、私たちの身の回りの環境とは大きく異なる極限的な環境が存在します。例えば、宇宙に浮かぶ星々の中には、中性子星と呼ばれる超高密度の天体が存在します。また、宇宙が創成して初期の頃は、宇宙の温度は超高温であり、その中には高強度の電磁場が存在したと考えられています。宇宙の中だけではなく、地上で行われている素粒子・原子核実験でも同様の高温、高密度、高強度場が実現されています。本課題では、こうした極限環境における様々な物理現象の性質を第一原理計算によって明らかにしました。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 2件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Meson deformation by magnetic fields in lattice QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Koichi Hattori and Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2019 号: 4

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz023

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Abelian and non-Abelian Berry curvatures in lattice QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Shi Pu and Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 933 ページ: 53-64

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2018.06.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-Abelian vortex in lattice gauge theory2018

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 10

    • DOI

      10.1093/ptep/pty106

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 1D anyons in relativistic field theory2018

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 4

    • DOI

      10.1093/ptep/pty030

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lattice simulation with the Majorana positivity2018

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto, Tomoya Hayata
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 175 ページ: 11003-11003

    • DOI

      10.1051/epjconf/201817511003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Classification of sign-problem-free relativistic fermions on the basis of the Majorana positivity2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Hayata, Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2017 号: 4

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx040

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum Monte Carlo simulation of a two-dimensional Majorana lattice model2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Hayata, Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 96 号: 3 ページ: 035129-035129

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.035129

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetism and rotation in relativistic theory2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Mameda, Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2016 号: 9 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw128

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum Monte Carlo simulation with a black hole2016

    • 著者名/発表者名
      Sanjin Benic, Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 9 ページ: 094505-094505

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.094505

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Berry phase in lattice QCD2016

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 117 号: 5 ページ: 052001-052001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.052001

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum Monte Carlo simulation of topological phase transitions2016

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, T. Kimura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 94 号: 24 ページ: 245112-245112

    • DOI

      10.1103/physrevb.94.245112

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lattice QCD simulation of the Berry curvature2016

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: LATTICE2016 ページ: 311-311

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonrelativistic Banks-Casher relation and random matrix theory for multi-component fermionic superfuids2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kanazawa, Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 1 ページ: 016010-016010

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.016010

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Complex Langevin simulation in condensed matter physics2016

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto, Tomoya Hayata
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: LATTICE 2015 ページ: 041-041

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lifshitz-type SU(N) lattice gauge theory in five dimensions2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Kanazawa, Arata Yamamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: LATTICE 2015 ページ: 051-051

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Computation of the Berry curvature in lattice QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 学会等名
      The XXVIIth International Conference on Ultra-relativistic Nucleus-Nucleus Collisions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-Abelian vortex in lattice gauge theory2018

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 学会等名
      Workshop on Recent Developments in Chiral Matter and Topology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lattice simulation with the Majorana positivity2017

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 学会等名
      The XXXV International Symposium on Lattice Field Theory
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lattice simulation with the Majorana positivity2017

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 学会等名
      Toward real-time simulations of quantum field theories and solutions to the sign prob- lem
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lattice QCD simulation of the Berry curvature2016

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 学会等名
      The XXXIV International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      University of Southampton, Southampton, UK
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum Monte Carlo simulation of the Berry curvature2016

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 学会等名
      Topological Materials Science: Intensive-Interactive Meeting 201
    • 発表場所
      慶應義塾大学(神奈川県横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 格子QCDと非相対論系への応用2016

    • 著者名/発表者名
      山本新
    • 学会等名
      研究会「第一回 量子スピン液体研究の新展開」
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lattice QCD with External Fields2016

    • 著者名/発表者名
      山本新
    • 学会等名
      「離散的手法による場と時空のダイナミクス」研究会 2016
    • 発表場所
      静岡労政会館(静岡県静岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Complex Langevin simulation in condensed matter physics2015

    • 著者名/発表者名
      Arata Yamamoto
    • 学会等名
      The XXIII International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      神戸国際会議場 (兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-07-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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