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摂動法による完全数値的な2ループ高次補正の計算法とバーバー散乱への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24540292
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
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

湯浅 富久子  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 計算科学センター, 准教授 (00203943)

連携研究者 石川 正  高エネルギー加速器研究機構, 共通基盤研究施設 計算科学センター, 准教授 (90184481)
加藤 潔  工学院大学, 基礎教養教育部門, 教授 (50152707)
研究協力者 ドゥドンカー エリーゼ  Western Michigan大学, コンピュータサイエンス学部, 教授
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードファインマンダイアグラム / 2ループ積分 / 電弱相互作用 / 高次輻射補正 / マルチループ / マルチレッグ / 2ループ高次補正計算 / ファインマングラフ / 数値積分法 / 摂動法 / 数値計算
研究成果の概要

我々は、電弱相互作用プロセスの素粒子反応の散乱断面積の高精度な理論予測のために、2ループ補正計算に現れるループ積分の計算法の開発を行っている。我々が開発する方法は、ループ積分を多次元数値積分法と数列の加速法の組み合わせで求めるというものである。この方法(直接計算法とよぶ)は、完全に数値的な手法で、ループの内線粒子の質量を任意に設定できる、ループの数や外線の数が増えても対応できるなど柔軟である。本研究では、電弱相互作用2ループバーバー散乱に現れる困難性の高いボックス型ダイアグラムを始めとし、複数の2ループボックスダイアグラムに対して我々の方法が応用できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Scalable Software for Multivariate Integration on Hybrid Platforms2015

    • 著者名/発表者名
      E. de Doncker, F. Yuasa, J. Kapenga and O. Olagbemi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series (JPCS)

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Automatic numerical integration methods for Feynman integrals through 3-loop2015

    • 著者名/発表者名
      E. de Doncker, F. Yuasa, K.Kato, T.Ishikawa and O.Olagbemi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series (JPCS)

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A development of an accelerator board dedicated for multi- precision arithmetic operations and its application to Feynman loop integrals2015

    • 著者名/発表者名
      S. Motoki, H. Daisaka, N. Nakasato, T. Ishikawa, F. Yuasa, T. Fukushige, A. Kawai and J. Makino
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series (JPCS)

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 多倍長専用計算機 GRAPE9-MPX の拡張とその性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      台坂博, 中里直人, 石川正, 湯浅富久子
    • 雑誌名

      情報処理学会研究報告, IPSJ SIG Technical Report

      巻: 2015- HPC-148 ページ: 1-7

    • NAID

      110009877716

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distributed and multi-core computation of 2-loop integrals2014

    • 著者名/発表者名
      E. de Doncker and F. Yuasa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series (JPCS)

      巻: 523 ページ: 012052-012052

    • DOI

      10.1088/1742-6596/523/1/012052

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] FPGA を用いた多倍長専用計算機 GRAPE9-MPX の開発2014

    • 著者名/発表者名
      元木伸治, 台坂博, 中里直人, 石川正, 湯浅富久子, 福重俊幸, 川井敦, 牧野純一郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 IEICE Techinical Report

      巻: RECONF2014-29 ページ: 69-74

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Acceleration of Feynman loop integrals in high-energy physics on many core GPUs2013

    • 著者名/発表者名
      F Yuasa, T Ishikawa, N Hamaguchi, T Koike and N Nakasato
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series (JPCS)

      巻: 454, 012081 ページ: 12081-12081

    • DOI

      10.1088/1742-6596/454/1/012081

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-threaded adaptive extrapolation procedure for Feynman loop integrals in the physical region2013

    • 著者名/発表者名
      E de Doncker, F Yuasa and R Assaf
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series (JPCS)

      巻: 454, 012082 ページ: 12082-12082

    • DOI

      10.1088/1742-6596/454/1/012082

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive control in multi-threaded iterated integration2013

    • 著者名/発表者名
      E. de Doncker and F.Yuasa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 410, 012047 ページ: 012047-012047

    • DOI

      10.1088/1742-6596/410/1/012047

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical computation of two-loop box diagrams with masses2012

    • 著者名/発表者名
      Yuasa, F., de Doncker, E., Hamaguchi, N., Ishikawa, T., Kato, K., Kurihara, Y., Fujimoto, J. and Shimizu, Y
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: 183 号: 10 ページ: 2136-2144

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2012.05.018

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regularization of IR divergent loop integrals2012

    • 著者名/発表者名
      E. de Doncker, F. Yuasa and Y. Kurihara
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 368, 012060 ページ: 012060-012060

    • DOI

      10.1088/1742-6596/368/1/012060

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel computation of Feynman loop integrals2012

    • 著者名/発表者名
      E. de Doncker and F. Yuasa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 402, 012029 ページ: 012029-012029

    • DOI

      10.1088/1742-6596/402/1/012029

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GRAPE-MPs: Implementation of an SIMD for Quadruple/Hexuple/Octuple -Precision Arithmetic Operation on a Structured ASIC and an FPGA2012

    • 著者名/発表者名
      Nakasato, N. Daisaka, H.; Fukushige, T.; Kawai, A.; Makino, J.; Ishikawa, T.; Yuasa, F
    • 雑誌名

      IEEE Conference Publications

      巻: - ページ: 75-83

    • DOI

      10.1109/mcsoc.2012.31

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 紫外発散の数値的次元正則化2015

    • 著者名/発表者名
      湯浅富久子
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 完全数値的手法によるループ積分法の並列計算II2014

    • 著者名/発表者名
      湯浅富久子
    • 学会等名
      日本物理学会 2014年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Feynman Loop Integral Computation on Hybrid Platforms2013

    • 著者名/発表者名
      F Yuasa
    • 学会等名
      15th International Workshop on Advanced Computing & Analysis Techniques in Physics Research (ACAT2013)
    • 発表場所
      IHEP, Beijing , China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 完全数値的手法によるループ積分法の並列計算2013

    • 著者名/発表者名
      湯浅富久子
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Acceleration of Feynman loop integrals in high-energy physics on many core GPUs2012

    • 著者名/発表者名
      F Yuasa
    • 学会等名
      Conference on Computational Physics (CCP2012)
    • 発表場所
      Nichii Gakkan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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