| 研究課題/領域番号 |
20F20026
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
岡 眞 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 客員研究員 (60144606)
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| 研究分担者 |
WANG GUANGJUAN 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-13 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
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| キーワード | エキゾティックハドロン / 量子色力学 / ハドロン分光 / ヘビークォーク / マルチクォークハドロン / テトラクォーク / クォーク模型 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヘビークォークの4体系のハミルトニアンを用いたクォーク多体問題の精密解を実験値や第一原理計算である格子QCD計算と比較評価することによってハミルトニアンの評価及び選択を行う。その結果を基に、ハドロン分子描像に基づいたヘビーハドロンのカイラル摂動論を融合する手法の開発や閾値エネルギー近傍で重要となるハドロン散乱状態との結合をスケーリング法などの新手法をクォーク多体系に適用して取り入れる方法論の確立などの物理的に重要な課題を解決することにより、新しいクォーク多体系のスペクトル理論を完成させる。
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| 研究実績の概要 |
外国人特別研究員との共同研究として、ヘビークォークを含むエキゾチックハドロンのスペクトルと構造の研究を行った。近年、BelleやLHCbなどの加速器実験施設で数多くの新種のハドロンが発見されている。その中にはヘビークォーク（チャームやボトム）を含むハドロンの幅の狭い共鳴状態が見られ、それらはクォークを４個ないし５個含む新しいタイプのハドロンであると考えられている。これらの新種のハドロンの構造やダイナミクスを解明することが直近の重要課題となっている。この研究では、チャームクォーク２個と反チャームクォーク２個からなるすべてチャームの4体クォーク系の束縛状態および共鳴状態に対してクォーク多体系の第一原理計算を行った。この計算では、Jacobi座標をガウス関数で展開するガウス展開法を用い、さらに共鳴状態を束縛状態と同様の方法で求めるために座標（と運動量）を複素数に変換した微分方程式を解く複素スケーリング法を導入した。その結果、軌道角運動量が0で、スピンが0, 1, 2の状態で対応する２つのeta_cあるいはJ/psiメソンの閾値からかなり高い励起状態が幅の狭い共鳴状態として現れることを示した。しかし、この結果はLHCの実験データが示す6900 MeV近傍の幅の狭い共鳴状態より100MeV以上高いエネルギーを持つため、クォーク模型のハミルトニアンを修正する必要があることが明らかになった。そこで、次のステップとして、４体のクォーク系のダイナミクスで不定性がある４体のカラー閉込め力の新しい形を検討し、さらに継続して研究を行うこととした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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