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伝播関数の複素解析的構造によるカラー閉じ込め機構の探求

研究課題

研究課題/領域番号 20J20215
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
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
研究機関京都大学 (2022)
千葉大学 (2020-2021)

研究代表者

林 優依  京都大学, 基礎物理学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード量子色力学 / カラーの閉じ込め / クォークの閉じ込め / 伝播関数の複素極 / グルーオンの閉じ込め
研究開始時の研究の概要

強い相互作用には、クォークやグルーオンが観測させず、カラーを持たないハドロンとしてのみ観測される「カラー閉じ込め」という特徴がある。一方で場の量子論の伝播関数は、状態空間の情報を含み、閉じ込め機構の理解に役立つ可能性がある。
本研究では、強い相互作用の基礎理論であるQCDの伝播関数の複素解析的構造を、特に閉じ込められた場に現れうる非物理的な特異性を中心に、場の量子論で通常仮定される公理との整合性などと関係させつつ、解析的・数値的に検討する。

研究実績の概要

本研究課題では,伝播関数の解析的構造から状態空間の情報を引き出すアプローチを中心に,ゲージ理論の非摂動的な性質,特にカラー閉じ込め機構の理解を進めることが目的である.特に,グルーオンやクォークの伝播関数において存在が示唆されている通常禁止されている特異性,「複素特異性」によるアプローチが研究計画の主要な部分であった.これまでの成果により,「閉じ込めの手がかりとしての複素特異性」についてある程度明らかになった一方,このアプローチの限界も見えてきた.また,本研究計画は理論のトポロジカルな性質との関係も検討することも含んでいるため,その方向性に沿った新しい非摂動的手法と組み合わせることが非常に有意義であると考えられる.それを踏まえ,本年度は以下の通り研究を行った.
(1) 閉じ込めのトイモデルにおける非可逆対称性とそれによる相構造への制限
トポロジカル項が入った,モノポールと電気的な物質両方を持つ4次元U(1)ゲージ理論の新しい対称性を議論した.この模型は,ある意味で閉じ込めのトイモデルであり,豊かな相構造が期待されている.この模型において,ある種の電磁双対性を用いて,ここ数年注目を集めている新しい対称性である非可逆対称性を構成した.さらに,この対称性とそのアノマリーによる可能な真空構造の制限について議論した.
(2)Higgs相と閉じ込め相の連続性
基本表現のHiggs場について,閉じ込め相とHiggs相が繋がっていると広く信じられていて,この連続性を理解することは閉じ込めの理解において重要である.いくつかのゲージヒッグス系の相構造について,最近の対称性の視点から議論した.副産物として,QCD相図の低温高密度部分の核子超流動相とクォーク物質相は渦周りのAharonov-Bohm位相で区別されるという提案があったが,それでは区別できず繋がっている可能性が残されていることを示した.

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。

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。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Non-invertible self-duality defects of Cardy-Rabinovici model and mixed gravitational anomaly2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yui、Tanizaki Yuya
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 8

    • DOI

      10.1007/jhep08(2022)036

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Non-invertible self-duality defects of Cardy-Rabinovici model and mixed gravitational anomaly2022

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yui、Tanizaki Yuya
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conferences

      巻: 274 ページ: 02010-02010

    • DOI

      10.1051/epjconf/202227402010

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstructing confined particles with complex singularities2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yui、Kondo Kei-Ichi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 103 号: 11

    • DOI

      10.1103/physrevd.103.l111504

    • 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] Reconstructing propagators of confined particles in the presence of complex singularities2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yui、Kondo Kei-Ichi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 号: 7

    • DOI

      10.1103/physrevd.104.074024

    • 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] Effects of a quark chemical potential on the analytic structure of the gluon propagator2021

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yui、Kondo Kei-Ichi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: -

    • 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] Complex poles and spectral functions of Landau gauge QCD and QCD-like theories2020

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yui、Kondo Kei-Ichi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 7

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.074044

    • 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
  • [学会発表] Non-invertible symmetries of Cardy-Rabinovici model and mixed gravitational anomaly2022

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi, Yuya Tanizaki
    • 学会等名
      The 18th International Conference on QCD in Extreme Conditions (XQCD 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-invertible self-duality defects of Cardy-Rabinovici model and mixed gravitational anomaly2022

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi, Yuya Tanizaki
    • 学会等名
      The 15th Quark Confinement and the Hadron Spectrum
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-invertible self-duality defects of Cardy-Rabinovici model and mixed gravitational anomaly2022

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi, Yuya Tanizaki
    • 学会等名
      The 39th Lattice International Symposium on Lattice Field Theory
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-invertible self-duality defects of Cardy-Rabinovici model and mixed gravitational anomaly2022

    • 著者名/発表者名
      林優依,谷崎佑弥
    • 学会等名
      弦理論と場の理論
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Non-invertible duality defects in the Cardy-Rabinovici model2022

    • 著者名/発表者名
      林優依, 谷崎佑弥
    • 学会等名
      日本物理学会2022年年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] QCD 伝播関数の複素特異性とその一般的性質2021

    • 著者名/発表者名
      林優依
    • 学会等名
      原子核三者若手夏の学校
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 複素特異性を持つ閉じ込められた粒子の伝播関数の一般的性質2021

    • 著者名/発表者名
      林優依, 近藤慶一
    • 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] Complex poles of Landau-gauge QCD propagators and general properties2021

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi, Kei-Ichi Kondo
    • 学会等名
      The 38th International Symposium on Lattice Field Theory
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reconstructing propagators of confined particles in the presence of complex singularities2021

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi, Kei-Ichi Kondo
    • 学会等名
      Strings and Fields 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rigorous reconstruction of gluon propagator in the presence of complex singularities2021

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi, Kei-Ichi Kondo
    • 学会等名
      XXXIII International Workshop on High Energy Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Complex poles of QCD propagators and their interpretation2021

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi
    • 学会等名
      The 15th Kavli Asian Winter School on Strings, Particles and Cosmology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グルーオン伝播関数の解析的構造へのクォーク化学ポテンシャルの影響2021

    • 著者名/発表者名
      林優依, 近藤慶一
    • 学会等名
      日本物理学会2021年年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Landauゲージのグルーオン伝播関数の解析的構造へのクォーク化学ポテンシャルの影響2020

    • 著者名/発表者名
      林優依
    • 学会等名
      KEK理論センター研究会 「熱場の量子論とその応用」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] QCD伝播関数の複素極とその解釈2020

    • 著者名/発表者名
      林優依, 近藤慶一
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Complex poles of QCD propagators and their interpretation2020

    • 著者名/発表者名
      Yui Hayashi
    • 学会等名
      KEK Theory workshop 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 最近の研究から: 伝播関数の複素解析的構造

    • URL

      http://physics.s.chiba-u.ac.jp/particle/research/index2.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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