| 研究課題/領域番号 |
21K03568
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
藤井 宏次 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10313173)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 符号問題 / 有限温度密度の量子色力学 / 実時間量子発展 / 統計力学 / 重イオン衝突の物理 / 有限温度密度QCD / 実時間発展シミュレーション |
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| 研究開始時の研究の概要 |
場の量子論の観測量はボルツマン因子を用いて統計力学的な平均の形に書き表されるが、有限密度条件のQCDや観測量の実時間発展のような物理量は、ボルツマン因子に相当する量が複素数になるために、モンテカルロ法による統計平均の数値的評価が極めて困難になる（符号問題）。ところが、観測量の解析性に基づいて力学変数を複素数に拡張して分配関数を評価する方法が符号問題の解決法の可能性として近年注目されている。本研究ではこの手法を検討・拡張し、符号問題解決の可能性を探る。将来的には中性子星内部の高密度状態やクォークグルーオンプラズマの時間発展を第一原理的に研究する手段につながることを目標としている。
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| 研究実績の概要 |
分配関数の評価に符号問題を有する系に対して、一般化Lefschetz thimble法を用いるための数値計算コード開発を継続している．１＋１次元massive Thirring模型について、先行研究によって示されていたthimble法の有効性と問題点を確認できたことに続いて，カイラルランダム行列模型に対して先行研究の手法適用を試みるための計算コードを開発しており，実用に近い段階にある．さらに，本研究の主題である非可換ゲージ理論QCDの有限密度下のシミュレーションのための計算アルゴリズムについては、公開されている有限温度QCDの計算コードを基本にして、thimble法適用コードの開発を継続している．これらの研究では，高性能 GPU を導入して構築した数値計算機環境を活用している．
実時間量子発展ではKeldysh形式を離散化した格子上に適用することになるが、指標展開に基づく格子上のKeldysh形式の分配関数についての解析的な性質の理解を深めるとともに、まず実スカラー場の場合について、我々の作用と先行研究の作用との数値解析上の性質を明らかにするべく、計算コードの実装を準備している。
また，有限温度密度QCDの研究に関連して，重イオン衝突実験でのQGP相転移と光子生成の関連を指摘・評価した論文が発表された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
数値計算コードの開発に費やしている時間が想定以上に長くなっているため．
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究に配分する研究時間を十分に確保して，集中的に計算コード開発をはじめとした研究と結果を解析を遂行する．また，本研究の進捗状況に鑑みて，研究期間の１年間延長を視野に入れている．
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