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格子QCDによるダイクォーク相互作用、それを応用したΛcの励起スペクトルの研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K03535
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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
研究機関大阪大学

研究代表者

石井 理修  大阪大学, 核物理研究センター, 准教授 (40360490)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード量子色力学 / lattice QCD / チャームクォーク / ダイクォーク / チャームバリオン / 閉じ込めポテンシャル / ハドロン物理 / 格子QCD / ハドロン構造 / シュレディンガー方程式 / 構成クォーク模型 / クォーク・反クォークポテンシャル / バリオン / ポテンシャル
研究開始時の研究の概要

ハドロン構造論で新しい有効自由度としてダイクォークに注目が集まっている。この研究ではダイクォークの性質(相互作用や質量)を格子QCD第一原理計算に基づいて解明する方法を提案し、実際に格子QCD計算を用いてこれらを求める。ダイクォークが構造を持つ複合粒子である。このため、ダイクォーク・クォーク間ポテンシャルの近距離部分の振る舞いはあまりはっきり理解されていないため、この部分に注目して研究を進める。ここで得られた結果を用いて、J-PARC実験等で関心が高まっているLambda_cバリオンの励起スペクトルを研究する。

研究成果の概要

陽子や中性子を始めとするハドロンの内部構造を理解するため、2個のクォークからなるダイクォークに注目が集まっている。しかしながら、量子色力学のカラー閉じ込めという性質のため、ダイクォークの質量等の様々な性質は、実験的にも理論的にも定量的に調べる方法は確立していない。この研究の成果は、カラー閉じ込めの問題を避けて格子QCD第一原理計算でダイクォーク質量を定量的に計算する方法を提案し実践する事である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

量子色力学のカラー閉じ込めに矛盾しない形で、クォーク2個からなるダイクォークの質量を始めとする様々な性質を定量的に調べる方法を定式化することは、ハドロン物理学において難問の一つである。今回の研究で行った提案は、この問題に対する一つの解答を与える。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [学会発表] Gauge dependence of ccbar potential from Nambu-Bethe-Salpeter wave function in Lattice QCD (II)2024

    • 著者名/発表者名
      張天宸, 石井理修
    • 学会等名
      日本物理学会 2024年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Diquark mass and diquark - static quark potential from Lattice QCD2024

    • 著者名/発表者名
      Kai Wen Kelvin Lee, Noriyoshi Ishii
    • 学会等名
      日本物理学会 2024年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Charm-bad-diquark potentials for Σc from NBS wave function in Lattice QCD (II)2024

    • 著者名/発表者名
      西岡蒼矢, 石井理修
    • 学会等名
      日本物理学会 2024年春季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Diquark mass and quark-diquark potential of the axial-vector diquark in Sigma_c from Lattice QCD2023

    • 著者名/発表者名
      Soya Nishioka
    • 学会等名
      International workshop on J-PARC hadron physics 2023 (J-PARC Hadron 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass and potential of diquarks from Lattice QCD2023

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Ishii
    • 学会等名
      Third International Workshop on the Extension Project for the J-PARC Hadron Experimental Facility (3rd J-PARC HEF-ex WS)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gauge dependence of ccbar potential from Nambu-Bethe-Salpeter wave function in Lattice QCD2023

    • 著者名/発表者名
      張天宸, 石井理修
    • 学会等名
      日本物理学会 2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] charm-bad-diquark potentials for Sigmac from NBS wave function in Lattice QCD2023

    • 著者名/発表者名
      西岡蒼矢, 石井理修
    • 学会等名
      日本物理学会 2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Diquark mass and quark-diquark potential from LQCD2022

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Ishii
    • 学会等名
      Second International Workshop on the Extension Project for the J-PARC Hadron Experimental Facility (2nd J-PARC HEF-ex WS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The qqbar potential from Wilson loop and the qqbar potential from NBS wave function2021

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Ishii
    • 学会等名
      LATTICE21(The 38th International Symposium on Lattice Field Theory)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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