格子QCDによる核力ポテンシャルの方法の理論的拡張とその応用

• 研究課題/領域番号: 25287046
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 青木 慎也 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (30192454)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円); 2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2013年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 核力ポテンシャル / 格子QCD / 南部・ベーテ・サルペータ波動関数 / S行列 / 非弾性散乱 / H粒子 / N体散乱の位相差 / テトラクォーク / N体散乱 / 閾値 / 散乱位相差 / 結合チャネルポテシャル / ユニタリ性

研究成果の概要

本研究の研究成果は格子QCDによる核力ポテンシャルの方法の拡張とその応用であり、以下のような成果を得た。
（１）QCDで、N体の南部・ベーテ・サルペータ波動関数が散乱S行列の情報を持つことを示し、その具体形を明らかにした。（２）非弾性散乱の場合に、エネルギーに依存しない非局所ポテンシャルが存在することを示した。（３）上記(1),(2)で正当性が確立された方法を実際の格子QCDの計算に応用して、新粒子の候補であるH粒子の性質を明らかにし、方法の有効性を示した。（４）同様な格子QCD計算でテトラクォークの候補であるZc(3900)を研究し、実験のシグナルが非弾性散乱の閾値効果であることを示した。

研究成果

• [国際共同研究] Max Planck Institue for Physics(Germany)
• [国際共同研究] Wigner Research Center for Physics(Hungary)
• [雑誌論文] Review of lattice results concerning low-energy particle physics (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, Y. Aoki, D. Becirevic, C. Bernard, T. Blum, G. Colangelo, M. Della Morte, P. Dimopoulos, S. D\"urr, H. Fukaya, M. Golterman, Steven Gottlieb, S. Hashimoto, U. M. Heller, R. Horsley, A. J\"uttner, T. Kaneko, L. Lellouch, H. Leutwyler, C.-J. D. Lin, V. Lubicz, E. Lunghi, 他１０名
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. C 巻: 77 号: 2 ページ: 112-112
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-016-4509-7
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fate of the Tetraquark Candidate Zc(3900) in Lattice QCD (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoichi Ikeda, Sinya Aoki, Takumi Doi, Shinya Gongyo, Tetsuo Hatsuda, Takashi Inoue, Takumi Iritani, Noriyoshi Ishii, Keiko Murano, Kenji Sasaki
  • 雑誌名: Physical Review Leters 巻: 117 号: 24 ページ: 242001-242001
  • DOI: 10.1103/physrevlett.117.242001
  • NAID: 120006826715
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Flow equation for the large N scalar model and induced geometries (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki, Janos Balog, Tetsuya Onogi, Peter Weisz
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 8 号: 8 ページ: 083B04-083B04
  • DOI: 10.1093/ptep/ptw106
  • NAID: 120006353853
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mirage in Temporal Correlation functions for Baryon-Baryon Interactions in Lattice QCD (2016)
  • 著者名/発表者名: Takumi Iritani, Takumi Doi, Sinya Aoki, Shinya Gongyo, Tetsuo Hatsuda, Yoichi Ikeda, Takashi Inoue, Noriyoshi Ishii, Keiko Murano, Hidekatsu Nemura, Kenji Sasaki
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1610 号: 10 ページ: 101-101
  • DOI: 10.1007/jhep10(2016)101
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Entanglement entropy for pure gauge theories in 1+1 dimensions using the lattice regularization (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki, Etsuko Itou, Keitaro Nagata
  • 雑誌名: IJMPA 巻: 31 号: 35 ページ: 1650192-1650192
  • DOI: 10.1142/s0217751x1650192x
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] First results of baryon interactions from lattice QCD with physical masses (3) -- Strangeness $S=-2$ two-baryon system (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sasaki, Sinya Aoki, Takumi Doi, Shinya Gongyo, Tetsuo Hatsuda , Yoichi Ikeda, Takashi Inoue, Takumi Iritani, Noriyoshi Ishii, Takaya Miyamoto , Keiko Murano
  • 雑誌名: PoS 巻: Lattice 2015 ページ: 088-088
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Light meson electromagnetic form factors from three-flavor lattice QCD with exact chiral symmetry (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, G. Cossu, X. Feng, S. Hashimoto, T. Kaneko, J. Noaki, T. Onogi
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 93 号: 3 ページ: 034504-034504
  • DOI: 10.1103/physrevd.93.034504
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Omega-Omega interaction from 2+1 flavor lattice QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Yamada, K. Sasaki, S. Aoki, T. Doi, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, N. Ishii, K. Murano, H. Nemura
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2015 号: 7 ページ: 071B01-071B01
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv091
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Coupled channel approach to strangeness S = -2 baryon-bayron interactions in Lattice QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenji Sasaki, Sinya Aoki , Takumi Doi, Tetsuo Hatsuda, Yoichi Ikeda, Takashi Inoue, Noriyoshi Ishii, Keiko Murano
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2015 号: 11 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv144
  • NAID: 120005848259
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Timelike pion form factor in lattice QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: Xu Feng, Sinya Aoki, Shoji Hashimoto, and Takashi Kaneko
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 91 号: 5 ページ: 054504-054504
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.054504
  • NAID: 120006826702
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gradient flow of O(N) nonlinear sigma model at large N (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, K. Kikuchi and T. Onogi
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 04 号: 4 ページ: 156-156
  • DOI: 10.1007/jhep04(2015)156
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] On the definition of entanglement entropy in lattice gauge theories (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki, Takumi Iritani, Masahiro Nozaki, Tokiro Numaswa, Noburo Shiba, Hal Tasaki
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1506.187 号: 6 ページ: 1-28
  • DOI: 10.1007/jhep06(2015)187
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Quantum Black Hole Formation in the BFSS Matrix Model (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki, Masanori Hanada, Norihiro Iizuka
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1507 号: 7 ページ: 029-029
  • DOI: 10.1007/jhep07(2015)029
  • NAID: 120005749922
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Taming the pion condensation in QCD at finite baryon density (2015)
  • 著者名/発表者名: S.Aoki, M.Hanada and A. Nakamura
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 05 号: 5 ページ: 71-71
  • DOI: 10.1007/jhep05(2015)071
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Geometries from field theories (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, K. Kikuch and T. Onogi
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2015 号: 10 ページ: 101B01-101B01
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv131
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] eta' meson mass from topological charge density correlator in QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Fukaya, S. Aoki, G. Cossu, S. Hashimoto, T. Kaneko, and J. Noaki (JLQCD collaboration)
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 92 号: 11 ページ: 111501-111501
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.111501
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Medium-Heavy Nuclei from Nucleon-Nucleon Interactions in Lattice QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, S. Aoki, B. Charron, T. Doi, T. Hatsuda, Y. Ikeda, N. Ishii, K. Murano, H. Nemura and K. Sasaki (HAL QCD Collaboration)
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 91 号: 1
  • DOI: 10.1103/physrevc.91.011001
  • NAID: 120007130394
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spin-2 NΩ Dibaryon from Lattice QCD (2014)
  • 著者名/発表者名: F. Etminan, H. Nemura S. Aoki, T. Doi, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, N. Ishii, K. Murano and K. Sasaki (HAL QCD Collaboration)
  • 雑誌名: Nucl. Phys. A 巻: 928 ページ: 89-89
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysa.2014.05.014
  • NAID: 120007136561
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Charmed Tetraquarks Tcc and Tcs from Dynamical Lattice QCD Simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ikeda, B. Charron, S. Aoki, T. Doi, T. Hatsuda, T. Inoue, N. Ishii, K. Murano, H. Nemura and K. Sasaki (HAL QCD Collaboration)
  • 雑誌名: Phys. Lett. B 巻: 729 ページ: 85-90
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2014.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pion masses in 2-flavor QCD with η condensation (2014)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki, Michael Creutz\
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 112 号: 14
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.141603
  • 査読あり
• [雑誌論文] Asymptotic behavior of Nambu-Bethe-Salpeter wave functions for multi-particles in quantum field theories (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, N. Ishii, T. Doi, Y. Ikeda and T. Inoue
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 88 号: 1 ページ: 14036-14036
  • DOI: 10.1103/physrevd.88.014036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase shifts in I=2 pipi-scattering from two lattice approaches (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kurth, N. Ishii, T. Doi, S. Aoki and T. Hatsuda
  • 雑誌名: JHEP 巻: 12 号: 12 ページ: 15-15
  • DOI: 10.1007/jhep12(2013)015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of State for Nucleonic Matter and its Quark Mass Dependence from the Nuclear Force in Lattice QCD (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, et al
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 111 号: 11 ページ: 112503-112503
  • DOI: 10.1103/physrevlett.111.112503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nucleon-nucleon interactions via Lattice QCD: Methodology : HAL QCD approach to extract hadronic interactions in lattice QCD (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 雑誌名: Eur.Phys.J. A 巻: 49 号: 7
  • DOI: 10.1140/epja/i2013-13081-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear Forces from Quarks and Gluons (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 雑誌名: AAPS Bull. 巻: 23
• [雑誌論文] Extension of the HAL QCD approach to inelastic and multi-particle scatterings in lattice QCD (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 雑誌名: PoS 巻: Lattice2013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice Studies for hadron spectroscopy and interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 雑誌名: PoS 巻: Hadron2013
  • 査読あり
• [学会発表] Current status for two baryon systems in lattice QCD 1. Difficulties in the direct method (2017)
  • 著者名/発表者名: Sinya AOKI
  • 学会等名: JPS Annual meeting
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Flow equation for the scalar model in the large N expansion and its applications (2017)
  • 著者名/発表者名: Sinya AOKI
  • 学会等名: Workshop `` Holography, Quantum Entanglement and Higher Spin Gravity"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2017-02-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Current status for two baryon systems in lattice QCD I. Difficulties in the direct method (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya AOKI
  • 学会等名: First Tsukuba-CCS=RIKEN joint workshop on microscopic theories of nuclear structure and dynamics
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2016-12-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Difficulties in the direct method for two baryon systems in lattice QCD (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya AOKI
  • 学会等名: ``Realistic hadron interactions in QCD",
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-11-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Lattice QCD approach to baryon interactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: The conference ``Compact stars and gravitational waves",
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Current status for two baryon systems in lattice QCD (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: KITP program ``Frontiers in Nuclear Physics"
  • 発表場所: Santa Barbara, USA
  • 年月日: 2016-08-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Axial U(1) symmetry in 2-flavor QCD at finite temperature (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: YITP workshop MIN16 - Meson in Nucleus 2016 -
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-07-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Luescher's finite volume test for two-baryon systems with attractive interactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: The 34rd International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice 2016)
  • 発表場所: Southampton, UK
  • 年月日: 2016-07-24
  • 国際学会
• [学会発表] Flow equation for the large N scalar model and induced geometries (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: 4 Day Conference ``Holography and quantum information"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-05-31
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Overview of the HAL QCD potential method and recent results (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: INT Program INT 16-1 "Nuclear Physics from Lattice QCD"
  • 発表場所: Seattle, USA
  • 年月日: 2016-04-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 格子QCDにおけるカイラル対称性と軸性U(1)アノマリー (2016)
  • 著者名/発表者名: 青木 慎也
  • 学会等名: 日本物理学会第７１回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学、仙台
  • 年月日: 2016-03-19
  • 招待講演
• [学会発表] Hadron interactions at heavier quark masses in lattice QCD --Are deuteron and di-neutron bound (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: YITP and IOPP Joint workshop on Heavy Ion Physics
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2016-02-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] New strategies with HAL QCD potential method (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: Joint HAL QCD-CalLat mini-workshop on lattice QCD for NP
  • 発表場所: Berkeley, USA
  • 年月日: 2016-01-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Recent developments and challenges in lattice QCD (2016)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: International Symposium "RIKKYO MathPhys 2016"
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2016-01-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Encoding field theories into gravities (2015)
  • 著者名/発表者名: 青木 慎也
  • 学会等名: 日本物理学会２０１５年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学杉本キャンパス、大阪
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Comparative studies for baryon interactions with HAL QCD method and Luscher's method (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: Long-term and Nishinomiya-Yukawa Memorial International Workshop on "Computational Advances in Nuclear and Hadron Physics"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2015-09-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] U(1) axial symmetry at high temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: 青木 慎也
  • 学会等名: 研究会「有限温度系の物理と格子QCDシミュレーション」
  • 発表場所: 筑波大学、つくば
  • 年月日: 2015-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] Chiral and U(1)$_A$ symmetries at finite temperature with overlap fermions (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: High-precision QCD at low energy
  • 発表場所: Benasque, Spain
  • 年月日: 2015-08-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Encoding field theories into gravities (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: The 33rd International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice 2015)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 2015-07-14
  • 国際学会
• [学会発表] Nuclear forces from lattice QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: ECT* Workshop on "Lattice Nuclei Nuclear Physics and QCD - Bridging the gap
  • 発表場所: Trento, Italy
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Axial U(1) symmetry in the chiral symmetric phase of 2-flavor QCD at finite temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: 8th International Workshop on Chiral Dynamics
  • 発表場所: Pisa, Italy
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会
• [学会発表] Hadron Interactions from lattice QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: 21th International Conference on Few-Body Problems in Physics,
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 2015-05-18
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Hadron interaction in lattice QCD (2015)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: Long-term workshop on "Hadrons and Hadron Interactions in QCD 2015 (HHIQCD2015)"
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2015-02-12 – 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] Hadron interactions from lattice QCD (2014)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: KITPC program "Present Status of the Nuclear Interaction Theory",
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-09-19
  • 招待講演
• [学会発表] Finite-volume methods for hadrons and their interactions in lattice QCD (2014)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: CERN Theory Workshop Conceptual advances in lattice gauge theory (LGT14)
  • 発表場所: Geneva, Switzerland
  • 年月日: 2014-07-21 – 2014-08-01
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear Force from Quarks and Gluons (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: ASIAA/CCMS/IAMS/NTU-Physics Joint Colloquia
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Hadron Interactions from lattice QCD (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: Mini-workshop on Lattice QCD and Hadron Physics
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Extension of the HAL QCD approach to inelastic and multi-particle scatterings in lattice QCD (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: The 31st International Symposium on Lattice Field Theory
  • 発表場所: Mainz, Germany
• [学会発表] Nuclear Force from Quarks and Gluons (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: YITP Colloquium
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Nuclear Potentials in QCD and their Extensions (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: Miniworkshop on Lattice QCD
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 招待講演
• [学会発表] Lattice Studies for Hadron Spectroscopy and Interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Sinya Aoki
  • 学会等名: XV International Conference on Hadron Spectroscopy "HADRON 2013 in Nara
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Hadron interactions from lattice QCD (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木 慎也
  • 学会等名: 基研研究会「素粒子物理学の進展２０１３」
  • 発表場所: 京都大学 基礎物理学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] クォーク、グルーオンから核力へ (2013)
  • 著者名/発表者名: 青木 慎也
  • 学会等名: 第４１回京都大学渕研究所・センター品川セミナー
  • 発表場所: 京都大学東京オフィス、品川、東京
  • 招待講演
• [備考] 京都大学基礎物理学研究所 研究分野 素粒子分野
  • URL: http://www.yukawa.kyoto-u.ac.jp/contents/labs/highenergy.html