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格子QCD計算による現実的一般化核力の研究と軽いハイパー核の精密物理への展開

研究課題

研究課題/領域番号 16K05340
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
研究機関大阪大学 (2017-2021)
筑波大学 (2016)

研究代表者

根村 英克  大阪大学, 核物理研究センター, 協同研究員 (80391738)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード格子QCD / 少数多体問題 / ストレンジネス / 理論核物理 / 計算物理 / 格子QDC
研究成果の概要

大体積かつ物理点に近いクォーク質量での格子 QCD 計算を行い、ラムダ核子、およびシグマ核子系のポテンシャルを、中心力、テンソル力を含む偶パリティ軌道について、その結合チャネルまで含めて、求めることに成功した。その結果、量子数がアイソスピンI=3/2、スピン三重項、パリティ正、角運動量1であるシグマ核子系の相互作用が斥力的であることを示す位相差を予言した。この結果は、その後行われたJ-PARC のハイペロン散乱実験 (E40実験) の最新報告による位相差解析の結果と定性的にきわめて良い一致を示すものとなっている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ハイペロン核子相互作用は中性子星の内部のような高密度核物質の状態方程式を正確に評価するために重要であるが、実験が難しいために、詳細な性質はこれまで分かっていなかった。本研究課題では、格子QCDの数値計算を行い、現在HAL QCD法と呼ばれる方法を用いて、ラムダ核子やシグマ核子の散乱位相差を計算することに成功した。とりわけ従来クォーク模型にもとづいて斥力的な振る舞いが指摘されていたチャネルについて、クォークとグルーオンの動力学に基づいた計算から斥力的振る舞いが現れることを示した。定量的予言として散乱位相差を実験に先駆けて発表しており、その結果は最近行われた実験の結果と極めて良い一致を示している。

報告書

(7件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 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

    (38件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (16件) (うちオープンアクセス 14件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Lambda-Nucleon and Sigma-Nucleon potentials from space-time correlation function on the lattice2022

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: LATTICE2021 ページ: 272-272

    • DOI

      10.22323/1.396.0272

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hyperon-nucleon interaction from lattice QCD at (mπ, mK) ≒ (146, 525) MeV2019

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura, for HAL QCD Collaboration
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 2130 ページ: 040005-040005

    • DOI

      10.1063/1.5118402

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Consistency between L?scher’s finite volume method and HAL QCD method for two-baryon systems in lattice QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Iritani Takumi、The HAL QCD collaboration、Aoki Sinya、Doi Takumi、Hatsuda Tetsuo、Ikeda Yoichi、Inoue Takashi、Ishii Noriyoshi、Nemura Hidekatsu、Sasaki Kenji
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2019 号: 3 ページ: 1-31

    • DOI

      10.1007/jhep03(2019)007

    • 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
  • [雑誌論文] Systematics of the HAL QCD potential at low energies in lattice QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Iritani Takumi、Aoki Sinya、Doi Takumi、Gongyo Shinya、Hatsuda Tetsuo、Ikeda Yoichi、Inoue Takashi、Ishii Noriyoshi、Nemura Hidekatsu、Sasaki Kenji、HAL QCD Collaboration
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 1 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.014514

    • NAID

      120006826697

    • 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
  • [雑誌論文] Hyperon-Nucleon Interaction from Lattice QCD at (mπ,mK)≒(146,525) MeV2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura (for HAL QCD Collaboration)
    • 雑誌名

      arXiv:1810.04046 [hep-lat]

      巻: 1810 ページ: 04046-04046

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] $I=2$ $\pi\pi$ scattering phase shift from the HAL QCD method with the LapH smearing2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kawai, Sinya Aoki, Takumi Doi, Yoichi Ikeda, Takashi Inoue, Takumi Iritani, Noriyoshi Ishii, Takaya Miyamoto, Hidekatsu Nemura, Kenji Sasaki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 4 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1093/ptep/pty032

    • 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
  • [雑誌論文] Λc N interaction from lattice QCD and its application to Λc hypernuclei2018

    • 著者名/発表者名
      T. Miyamoto, S. Aoki, T. Doi, S. Gongyo, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, T. Iritani, N. Ishii, D. Kawai, K. Murano, H. Nemura and K. Sasaki (HAL QCD Collaboration)
    • 雑誌名

      Nucl. Phys. A

      巻: 971 ページ: 113-113

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysa.2018.01.015

    • 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
  • [雑誌論文] Most Strange Dibaryon from Lattice QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Gongyo Shinya、Sasaki Kenji、Aoki Sinya、Doi Takumi、Hatsuda Tetsuo、Ikeda Yoichi、Inoue Takashi、Iritani Takumi、Ishii Noriyoshi、Miyamoto Takaya、Nemura Hidekatsu、HAL QCD Collaboration
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 120 号: 21 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevlett.120.212001

    • NAID

      120006471160

    • 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
  • [雑誌論文] Baryon interactions from lattice QCD with physical masses --- strangeness $S=-1$ sector ---2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura, S. Aoki, T. Doi, S. Gongyo, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, T. Iritani, N. Ishii, T. Miyamoto, K. Sasaki,
    • 雑誌名

      EPJ Web Conf.

      巻: 175 ページ: 05030-05030

    • DOI

      10.1051/epjconf/201817505030

    • 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] Are two nucleons bound in lattice QCD for heavy quark masses? Consistency check with L?scher’s finite volume formula2017

    • 著者名/発表者名
      Iritani Takumi、Aoki Sinya、Doi Takumi、Hatsuda Tetsuo、Ikeda Yoichi、Inoue Takashi、Ishii Noriyoshi、Nemura Hidekatsu、Sasaki Kenji、HAL QCD Collaboration
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 3 ページ: 034521-034521

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.034521

    • 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] A Fast Algorithm for Lattice Hyperonic Potentials2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura, S. Aoki, T. Doi, S. Gongyo, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, T. Iritani, N. Ishii, T. Miyamoto, K. Murano, K. Sasaki
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lambda-Nucleon and Sigma-Nucleon interactions from lattice QCD with physical masses2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura, S. Aoki, T. Doi, S. Gongyo, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, T. Iritani, N. Ishii, T. Miyamoto, K. Murano, K. Sasaki
    • 雑誌名

      PoS

      巻: LATTICE 2016 ページ: 101-101

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Baryon interactions from lattice QCD with physical masses -- Overview and S = 0, -4 sectors --2017

    • 著者名/発表者名
      T. Doi, S. Aoki, S. Gongyo, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, T. Iritani, N. Ishii, T. Miyamoto, K. Murano, H. Nemura, K. Sasaki
    • 雑誌名

      PoS

      巻: LATTICE 2016 ページ: 110-110

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Baryon interactions from lattice QCD with physical masses ---S=-3 sector: ΞΣ and ΞΛ-ΞΣ---2017

    • 著者名/発表者名
      N. Ishii, S. Aoki, T. Doi, S. Gongyo, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, T. Iritani, T. Miyamoto, K. Murano, H. Nemura, K. Sasaki
    • 雑誌名

      PoS

      巻: LATTICE 2016 ページ: 127-127

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Instructive discussion of an effective block algorithm for baryon-baryon correlators2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura
    • 雑誌名

      Comput. Phys. Commun.

      巻: 207 ページ: 91-104

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2016.05.014

    • NAID

      120007129399

    • 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] Mirage in Temporal Correlation functions for Baryon-Baryon Interactions in Lattice QCD2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Iritani, Takumi Doi, Sinya Aoki, Shinya Gongyo, Tetsuo Hatsuda, Yoichi Ikeda, Takashi Inoue, Noriyoshi Ishii, Keiko Murano, Hidekatsu Nemura, Kenji Sasaki
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1610 号: 10 ページ: 101-101

    • DOI

      10.1007/jhep10(2016)101

    • 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
  • [学会発表] 格子QCDによるハイペロンポテンシャルの現状と展望2022

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      「富岳で加速する素粒子・原子核・宇宙・惑星」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 格子QCDによる一般化核力研究のための高速アルゴリズムの展開2022

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会 第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Lambda-Nucleon and Sigma-Nucleon potentials from space-time correlation function on the lattice2021

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura
    • 学会等名
      The 38th International Symposium on Lattice Field Theory (LATTICE2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 京を用いた格子 QCD 計算による ΛN、ΣN ポテンシャル2021

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会 2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 格子QCDによるハイペロン核力の研究2021

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      京都大学 基礎物理学研究所 研究会「核力に基づいた原子核の構造と反応」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 格子QCDによる一般化核力研究と ΛN, ΣN ポテンシャル2021

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子QCDによる一般化核力研究のための高速アルゴリズムの活用2020

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会2020年度秋季大会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子QCDによる一般化核力研究のための高速アルゴリズムの応用2020

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会(現地開催中止)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 「物理点格子QCDによるストレンジネスS=-1セクタのバリオン間力」2019

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      素粒子・原子核・宇宙「京からポスト京に向けて」シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 「ストレンジネスS=-1系の格子QCD計算に基づく研究」2019

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ``Hyperon-Nucleon Interaction from Lattice QCD at (mπ,mK)≒(146,525) MeV''2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura (for HAL QCD Collaboration)
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Hypernuclear and Strange Particle Physics (HYP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ``Hyperon forces from lattice quantum chromodynamics at almost physical masses''2018

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura, (for HAL QCD Collaboration)
    • 学会等名
      YITP long-term workshop: New Frontiers in QCD 2018 --- Confinement,Phase Transition, Hadrons, and Hadron Interactions ---
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「物理点格子 QCD 計算に基づくストレンジネス S = -1 系 の研究」,2018

    • 著者名/発表者名
      根村英克, for HAL QCD Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会 第 73 回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] HAL QCD 法で探るΛN,ΣN相互作用の性質と軽いハイパー核への展開2017

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] "Baryon interactions from lattice QCD with physical masses --- strangeness S = -1 sector ---,"2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura, for HAL QCD Collaboration,
    • 学会等名
      The 35th 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] "Sigma-N and Lambda-N interactions from 2+1 lattice QCD,"2017

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura, for HAL QCD Collaboration,
    • 学会等名
      International Workshop on Hadron and Nuclear Physics 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 「HAL 法を用いた物理点格子 QCD 計算による ΛN および ΣN 相互作用と軽いハイパー核の研究」2017

    • 著者名/発表者名
      根村英克, for HAL QCD Collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会 2017 年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 「Σ-N and Λ-N interactions from 2+1 lattice QCD with almost realistic masses」2017

    • 著者名/発表者名
      根村英克, (for HAL QCD Collaboration)
    • 学会等名
      新学術領域「中性子星核物質」主催第 6 回「中性子星核物質」研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ΛN and ΣN interactions from 2+1 lattice QCD with almost realistic masses2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura
    • 学会等名
      The International Symposium on Neutron Star Matter (NSMAT2016) --- Recent Progress in Observations, Experiments and Theories ---
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HAL QCD法によるハイペロンポテンシャルとハイパー核の少数多体系計算の研究2016

    • 著者名/発表者名
      根村英克
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Lambda-Nucleon and Sigma-Nucleon interactions from lattice QCD with physical masses2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura
    • 学会等名
      The 34th International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      University of Southampton, Southampton, UK
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hyperon-nucleon interaction from lattice QCD and hypernuclear few-body problem2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nemura
    • 学会等名
      INT Program INT-16-1 Nuclear Physics from Lat\ tice QCD
    • 発表場所
      Institute for Nuclear Theory, University of Washington, Seattle, Washington, USA
    • 年月日
      2016-05-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2023-01-30  

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