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B中間子セミレプトニック崩壊におけるクォーク・ハドロン双対性

研究課題

研究課題/領域番号 18H03710
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
研究機関大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構

研究代表者

橋本 省二  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (90280510)

研究分担者 大木 洋  奈良女子大学, 自然科学系, 助教 (50596939)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
43,810千円 (直接経費: 33,700千円、間接経費: 10,110千円)
2021年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2020年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2019年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワードB中間子崩壊 / クォーク・ハドロン双対性 / 格子QCD / B中間子 / スペクトル関数 / 量子色力学 / セミレプトニック崩壊 / インクルーシブ / インクルーシブ崩壊 / クォークハドロン双対性
研究成果の概要

B中間子のセミレプトニック崩壊において、終状態のハドロンの基底状態だけでなく励起状態も含めた包括的崩壊率を、クォーク・ハドロン双対性の仮定によることなく格子量子色力学(格子QCD)の第一原理計算を用いて計算する新しい手法を開発した。格子上で計算されたハドロン相関関数における演算子間のユークリッド時間間隔に対する依存性の情報を使って、包括的崩壊率の評価に必要な終状態のエネルギーに関する積分を近似的に求める。テスト的な計算を行ったうえで対応する摂動的計算と結果を比較し、よく一致することを確認した。積分で導入した近似の妥当性を検証するためのより詳細な解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子色力学の関わる物理過程を理論的に計算する際には、クォークを基礎的自由度としてあつかう摂動法がしばしば用いられる。実際にあらわれる過程はクォークの束縛状態としてのハドロンであり、摂動法による計算が正当化できるかどうかは自明ではない。実際、このことは「クォーク・ハドロン双対性」の仮定として扱われる。本研究ではこの仮定によることなく、量子色力学の第一原理計算を通じて包括的測定に対応する崩壊率を計算することを可能にした。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (7件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of Turin/University of Rome(イタリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Southampton(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] CERN(スイス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Turin(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Torino(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] トリノ大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ヨーク大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of lattice QCD results for inclusive semi-leptonic decays B mesons with the OPE2022

    • 著者名/発表者名
      Maechler Sandro、Gambino Paolo、Hashimoto Shoji
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: 396 ページ: 512-512

    • DOI

      10.22323/1.396.0512

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Composition of the inclusive semi-leptonic decay of B meson2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Shoji、Bailas Gabriela
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: 396 ページ: 534-534

    • DOI

      10.22323/1.396.0534

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Lattice QCD study of inclusive semileptonic decays of heavy mesons2022

    • 著者名/発表者名
      Gambino Paolo、Hashimoto Shoji、Machler Sandro、Panero Marco、Sanfilippo Francesco、Simula Silvano、Smecca Antonio、Tantalo Nazario
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 7 ページ: 083-083

    • DOI

      10.1007/jhep07(2022)083

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spectral sum of current correlators from lattice QCD2021

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Tsutomu、Hashimoto Shoji
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 号: 7 ページ: 074521-074521

    • DOI

      10.1103/physrevd.104.074521

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inclusive Semileptonic Decays from Lattice QCD2020

    • 著者名/発表者名
      Paolo Gambino, Shoji Hashimoto
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 125 号: 3 ページ: 032001-032001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.125.032001

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Reconstruction of smeared spectral functions from Euclidean correlation functions2020

    • 著者名/発表者名
      Gabriela Bailas, Shoji Hashimoto, Tsutomu Ishikawa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 4

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa044

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Towards fully nonperturbative computations of inelastic ?N scattering cross sections from lattice QCD2020

    • 著者名/発表者名
      Fukaya Hidenori、Hashimoto Shoji、Kaneko Takashi、Ohki Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102 号: 11 ページ: 114516-114516

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.114516

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chiral-spin symmetry of the meson spectral function above Tc2020

    • 著者名/発表者名
      C. Rohrhofer, Y. Aoki, L. Ya. Glozman, S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 802 ページ: 135245-135245

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2020.135245

    • 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] Symmetries of spatial meson correlators in high temperature QCD2019

    • 著者名/発表者名
      C. Rohrhofer, Y. Aoki, G. Cossu, H. Fukaya, C. Gattringer, L. Ya. Glozman, S. Hashimoto, C.B. Lang, and S. Prelovsek
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 1 ページ: 014502-014502

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.014502

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Inclusive B decay calculations with analytic continuation2018

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Shoji、Colquhoun Brian、Izubuchi Taku、Kaneko Takashi、Ohki Hiroshi
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 175 ページ: 13006-13006

    • DOI

      10.1051/epjconf/201817513006

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Inclusive semileptonic B-decays from lattice QCD2022

    • 著者名/発表者名
      Antonio Smecca
    • 学会等名
      Lattice 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inclusive semi-leptonic decays of charmed mesons with Mobius domain wall fermions2022

    • 著者名/発表者名
      Ryan Kellermann
    • 学会等名
      Lattice 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inclusive semi-leptonic Bs mesons decay at the physical b quark mass2022

    • 著者名/発表者名
      Alessandro Barone
    • 学会等名
      Lattice 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of lattice QCD results for inclusive semi-leptonic decays B mesons with the OPE2021

    • 著者名/発表者名
      Sandro Machler
    • 学会等名
      Lattice 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Composition of the inclusive semi-leptonic decay of B meson2021

    • 著者名/発表者名
      Shoji Hashimoto
    • 学会等名
      Lattice 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inclusive B decay structure functions and their decomposition into final states2019

    • 著者名/発表者名
      S. Hashimoto
    • 学会等名
      Advances in Lattice Gauge Theory
    • 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] インクルーシブ崩壊構造関数からのB->D**lnモードへの制限2019

    • 著者名/発表者名
      橋本省二
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Inclusive decay structure functions for B->Xclnu2018

    • 著者名/発表者名
      S. Hashimoto
    • 学会等名
      Interntatical Symposium for Lattice Field Theory (Lattice 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hints and challenges in heavy quark physics2018

    • 著者名/発表者名
      S. Hashimoto
    • 学会等名
      Interntatical Symposium for Lattice Field Theory (Lattice 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 6th KEK Flavor Factory Workshop (KEK-FF 2019)2019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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