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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

研究課題

研究課題/領域番号 17J04047
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

曽我部 紀之  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード量子色力学 / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Triangle Anomalies and Nonrelativistic Nambu-Goldstone Modes of Generalized Global Symmetries2019

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe and Naoki Yamamoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.125003

    • 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] Critical Dynamics of Massless QCD with the Chiral Magnetic Effect2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Hongo, Noriyuki Sogabe, and Naoki Yamamoto
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 26

    • DOI

      10.7566/jpscp.26.031026

    • 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] Does the chiral magnetic effect change the dynamic universality class in QCD?2018

    • 著者名/発表者名
      Maseru Hongo, Noriyuki Sogabe, and Naoki Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1811 ページ: 108-108

    • 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
  • [学会発表] New dynamic critical phenomena in nuclear and quark superfluids2019

    • 著者名/発表者名
      曽我部紀之
    • 学会等名
      第36回Heavy Ion Cafe
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New dynamic critical phenomena of nonrelativistic photons in QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonrelativistic Nambu-Goldstone modes of generalized global symmetries and new dynamic critical phenomena in QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe
    • 学会等名
      17th International Conference on “QCD in Extreme Conditions (XQCD 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Does the chiral magnetic effect change the dynamic universality class in QCD?2019

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe
    • 学会等名
      2.The International Conference on “Quantum Systems in Extreme Conditions (QSEC2019)”
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      曽我部紀之
    • 学会等名
      第74回 日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      曽我部紀之
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      曽我部紀之
    • 学会等名
      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-」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Does the chiral magnetic effect affect the dynamic critical phenomena in QCD?2018

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe
    • 学会等名
      16th International Conference on “QCD in Extreme Conditions (XQCD 2018)”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Does the chiral magnetic effect affect the dynamic critical phenomena in QCD?2018

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe
    • 学会等名
      8th International Conference on “ Quarks and Nuclear Physics ”
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Does the chiral magnetic effect affect the dynamic critical phenomena in QCD?2018

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe
    • 学会等名
      4th International Workshop on “Chirality, Vorticity and Magnetic Field in Heavy Ion Collisions 2018”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New dynamic critical phenomena in nuclear and quark superfluids2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Sogabe
    • 学会等名
      15th International Conference on “QCD in Extreme Conditions (XQCD 2017)"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      曽我部紀之
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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