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ホログラフィックQCDによるハイペロンの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05324
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

杉本 茂樹  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (80362408)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードホログラフィックQCD / 超弦理論 / 場の量子論 / ホログラフィック双対 / QCD / バリオン / 弦理論 / Dブレイン / 超重力理論 / holographic QCD / Chern-Simons 項 / 素粒子論
研究成果の概要

原子核を構成する陽子や中性子を始めとする、ハドロンと呼ばれる強い相互作用をする粒子の性質を、物質の基本的な構成要素が素粒子ではなくひもであるとする超弦理論を用いて解析することを可能にするホログラフィックQCDと呼ばれる理論的な枠組みの基礎を整備するための研究を行った。特に、クォークを3種類以上取り入れると、観測されているバリオンの性質をうまく再現できないという問題が2007年ごろに指摘されたが、本研究によって解決され、取り入れるクォークの数がいくつであっても、矛盾なくバリオンを解析できる枠組みが確立された。また、バリオンの励起状態を包括的に解析する新しい枠組みも与えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、原子核を構成する陽子・中性子の仲間であるバリオンの性質を超弦理論を用いて解析するための枠組みが整備され、特にストレンジクォークを含むバリオン(ハイペロン)やバリオンが励起した状態の性質を矛盾なく解析することが可能となった。これはクォークを用いたモデルや、量子色力学に基づく数値解析とは全く異なる新しい解析方法を提供するため、学術的に大変興味深い。また、バリオンの研究は、この世に存在するあらゆる物質の成り立ちの解明に通じるものであり、将来的には工学的な応用もありうる。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 4件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 10件、 招待講演 12件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Swansea 大学(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stringy excited baryons in holographic QCD2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Hayashi, Takahiro Ogino, Tadakatsu Sakai, Shigeki Sugimoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vacuum structure of charge k two-dimensional QED and dynamics of an anti D-string near an O1^--plane2019

    • 著者名/発表者名
      Adi Armoni and Shigeki Sugimoto
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 3 ページ: 175-175

    • DOI

      10.1007/jhep03(2019)175

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deformation of N = 4 SYM with varying couplings via fluxes and intersecting branes2018

    • 著者名/発表者名
      Jaewang Choi, Jose J. Fernandez-Melgarejo, Shigeki Sugimoto
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1803 号: 3 ページ: 128-128

    • DOI

      10.1007/jhep03(2018)128

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Supersymmetric Gauge Theory with Space-time Dependent Couplings2018

    • 著者名/発表者名
      Jaewang Choi, Jose J. Fernandez-Melgarejo, Shigeki Sugimoto
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 1

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx181

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Chern-Simons five-form and holographic baryons2017

    • 著者名/発表者名
      Pak Hang Chris Lau, Shigeki Sugimoto
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D95 号: 12 ページ: 126007-126007

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.126007

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Anomaly cancellation in type II string theory, revisited2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      East Asia Joint Workshop on "Fields and Strings 2019" and 12th Taiwan String Theory Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2 dim QED and String Theory2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      SNU mini-workshop on Quantum fields and strings
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Holographic QCD -review and recent development-2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      15th Rencontres du Vietnam, "Perspectives in Hadron Physics"
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generalized WZW-term from holographic QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      Holographic QCD 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comments on finite temperature/density in holographic QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      YKIS2018b Symposium "Recent Developements in Quark-Hadron Sciences"
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超対称性の破れと超弦理論2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      質量階層性に対する新しい原理が導く多彩な物理現象とプランクスケールの物理
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2 dim QED and String Theory revisited2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2018, KIAS, Korea
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2 dim QED and String Theory revisited2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      KEK Theory workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] SUSY gauge theory with space-time dependent couplings2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2017
    • 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] Chern-Simons 5-form and Holographic Baryon2017

    • 著者名/発表者名
      Shigeki Sugimoto
    • 学会等名
      excited QCD 2017
    • 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] On CS 5-form and Holographic Baryon2016

    • 著者名/発表者名
      杉本茂樹
    • 学会等名
      East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2016
    • 発表場所
      中国科学技術大学(USTC)
    • 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] 弦理論は現実世界を記述できるか2016

    • 著者名/発表者名
      杉本茂樹
    • 学会等名
      理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Strings and Fields 20162016

    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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