高エネルギー光子・光子衝突における新奇なQCDメカニズムの提唱

• 研究課題/領域番号: 25610058
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 順天堂大学
• 研究代表者: 田中 和廣 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (70263671)
• 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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
• キーワード: QCD / 光子・光子衝突 / エクスクルーシヴ / 光円錐波動関数 / QCD因子化 / ベクトル中間子生成 / グルーオン / QCD和則 / ツイスト３ / ＱＣＤ / ＱＣＤ因子化

研究成果の概要

高エネルギー光子・光子衝突の前方へのエクスクルーシヴな中間子生成では、光子の仮想クォーク・反クォーク状態を介し光子間でグルーオンを交換し、各光子が前方への中性ベクトル中間子に遷移する過程が支配的となる。縦偏極中間子と横偏極中間子の終状態は、従来のヘリシティ選択則で禁止されるが、QCDのツイスト３効果で生じることを示した。この効果を標準的なQCD因子化で扱うと赤外発散が生じ破綻する。困難を惹き起こすソフトな効果を、分散公式とデュアリティに基づく光円錐和則でQCD計算する方法を定式化し、散乱断面積を定量評価した。ヘリシティ選択則を満たす終状態に比べ抑制されないことが判明し、実験での検証が待たれる。

研究成果

• [国際共同研究] University of Michigan/University of Illinois(米国)
• [国際共同研究] Academia Sinica(台湾)
• [国際共同研究] Institute of Physics, Academia Sinica(Taiwan)
• [国際共同研究] Univ. of Illinois at Urbana-Champaign(米国)
• [雑誌論文] QCD mechanisms for accessing the nucleon GPDs with the exclusive pion-induced Drell-Yan process at J-PARC (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka
  • 雑誌名: SPIN2016 proceedings (IDEALS, the digital repository of the University of Illinois) 巻: 印刷中
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Accessing proton generalized parton distributions and pion distribution amplitudes with exclusive pion-induced Drell-Yan process at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sawada, Wen-Chen Chang, S. Kumano, Jen-Chieh Peng, S. Sawada, K. Tanaka
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 93 号: 11
  • DOI: 10.1103/physrevd.93.114034
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Transverse-spin gluon distribution function (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 雑誌名: Proceedings of Science (PoS) 巻: DIS2014
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] QCD sum rules for quark-gluon three-body components in the B meson (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nishikawa and K. Tanaka
  • 雑誌名: Nuclear Physics B 巻: 879 ページ: 110-142
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2013.12.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gluon correlations in the transversely polarized nucleon at twist three (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 雑誌名: Proceedings of Science (PoS) 巻: DIS2013
• [学会発表] γγ → ρ^0ρ^0のQCD計算におけるγ → ρ^0インパクトファクターの光円錐和則に基づく評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス, 豊中市, Japan
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] J-PARCにおけるパイオンビームを用いた排他的ドレル・ヤン反応測定実験の概要 (2017)
  • 著者名/発表者名: 澤田崇広, Wen-Chen Chang, 熊野俊三, Jen-Chieh Peng, 澤田真也, 田中和廣
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス, 豊中市, Japan
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 重クォーク有効理論におけるB中間子の光円錐波動関数の非摂動計算に向けて (2017)
  • 著者名/発表者名: 川村浩之, 田中和廣
  • 学会等名: 日本物理学会 第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス, 豊中市, Japan
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] γ→V impact factor in QCD (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka
  • 学会等名: INT Workshop on "Probing QCD in Photon-Nucleus Interactions at RHIC and LHC: the Path to EIC" (INT-17-65W)
  • 発表場所: Institute for Nuclear Theory, Seattle, USA
  • 年月日: 2017-02-13
  • 国際学会
• [学会発表] Exclusive Drell-Yan process (2017)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka
  • 学会等名: Workshop on hadron tomography at J-PARC and KEKB
  • 発表場所: High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Tsukuba, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] QCD mechanisms for accessing the nucleon GPDs with the exclusive pion-induced Drell-Yan process at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Spin Physics (SPIN 2016)
  • 発表場所: University of Illinois, Champaign, USA
  • 年月日: 2016-09-25
  • 国際学会
• [学会発表] エクスクルーシヴDrell-Yan過程π^- p → μ^+ μ^- nにおける因子化不可能なソフトメカニズムの光円錐QCD和則による計算II (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 学会等名: 日本物理学会 2016年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学木花キャンパス, 宮崎市, Japan
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Light-cone QCD sum rules for soft contribution to exclusive Drell-Yan process at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka
  • 学会等名: The 14th International Conference on Meson-Nucleon Physics and the Structure of the Nucleon (MENU2016)
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-07-25
  • 国際学会
• [学会発表] Light-cone QCD sum rules for soft contribution to exclusive Drell-Yan process π^- p → μ^+ μ^- n (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka
  • 学会等名: International Conference on the Structure of Baryons (BARYONS 2016)
  • 発表場所: Florida State University, Tallahassee, USA
  • 年月日: 2016-05-16
  • 国際学会
• [学会発表] エクスクルーシヴDrell-Yan過程π^- p → l^+ l^- nにおける因子化不可能なソフトメカニズムの光円錐QCD和則による計算 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 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
• [学会発表] 重クォーク有効理論における光円錐相関関数と静的相関関数の1ループ・マッチング係数 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川村浩之、田中和廣
  • 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
• [学会発表] High-energy hadron physics through Drell-Yan-like dilepton productions at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: International workshop on J-PARC hadron physics in 2016
  • 発表場所: Ibaraki Quantum Beam Research Center, Tokai, Japan
  • 年月日: 2016-03-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Light-cone QCD sum rules for soft contribution to exclusive Drell-Yan process π^- p → l^+ l^- n (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: 6th International Workshop on High Energy Physics on the LHC Era (HEP 2016)
  • 発表場所: Universidad Tecnica Federico Santa Maria (UTFSM), Valparaiso, Chile
  • 年月日: 2016-01-06
  • 国際学会
• [学会発表] Soft contribution to exclusive Drell-Yan process at J-PARC (2016)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tanaka
  • 学会等名: Workshop on hadron tomography
  • 発表場所: Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] エクスクルーシヴ Drell-Yan 過程 π^- p → l^+ l^- n の QCD メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 学会等名: 第7回 高エネルギーQCD・核子構造 勉強会
  • 発表場所: 東京工業大学、東京
  • 年月日: 2015-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] Soft contribution to exclusive Drell-Yan process π^- p → l^+ l^- n (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: The 10th Circum-Pan-Pacific Spin Symposium on High Energy Spin Physics
  • 発表場所: Institute of Physics, Academia Sinica, Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2015-10-05
  • 国際学会
• [学会発表] γ^*γ → ρ^0_L ρ^0_TのQCDメカニズム：ツイスト3インパクトファクターと断面積のQ2依存性II (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 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、大阪
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] 重クォーク有効理論における光円錐相関関数と静的相関関数のマッチングについて (2015)
  • 著者名/発表者名: 川村浩之、田中和廣
  • 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、大阪
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Relating the QCD resummation procedures for transverse-momentum distributions (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: Spinfest 2015 workshop
  • 発表場所: High Energy Accelerator Research Organization (KEK) Tokai campus, Tokai, Japan
  • 年月日: 2015-07-22
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Relation between the QCD resummation procedures for transverse-momentum distributions (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: 12th International Symposium on Radiative Corrections (Radcor 2015) and LoopFest XIV (Radiative Corrections for the LHC and Future Colliders)
  • 発表場所: UCLA Department of Physics & Astronomy, Los Angeles, USA
  • 年月日: 2015-06-15
  • 国際学会
• [学会発表] γ^*γ → ρ^0_L ρ^0_TのQCDメカニズム：ツイスト3インパクトファクターと断面積のQ^2依存性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 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、新宿
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] B中間子の輻射レプトン崩壊におけるQCD補正と1/m_b補正の定量的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川村浩之、田中和廣
  • 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、新宿
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] High-energy hadron physics at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: KEK theory center workshop on Hadron physics with high-momentum hadron beams at J-PARC in 2015
  • 発表場所: High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] Inclusive and exclusive Drell-Yan at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: Workshop on Progress on J-PARC hadron physics in 2014
  • 発表場所: Ibaraki Quantum Beam Research Center, Tokai, Japan
  • 年月日: 2014-11-30 – 2014-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] QCD corrections to B-meson distribution amplitude and the leptonic radiative B →γlν decay (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: Ｂファクトリー物理勉強会 第１５回ミーティング
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構・素粒子原子核研究所、つくば市
  • 年月日: 2014-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] High-energy hadron physics at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: 4th Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and the Physical Society of Japan
  • 発表場所: Hilton Waikaoloa Village, Hawaii Island, USA
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-11
  • 招待講演
• [学会発表] Transverse-spin gluon distribution function (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: 4th Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and the Physical Society of Japan
  • 発表場所: Hilton Waikaoloa Village, Hawaii Island, USA
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-11
• [学会発表] Transverse-spin gluon distribution function (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: 22nd International Workshop on Deep-Inelastic Scattering and Related Subjects (DIS 2014)
  • 発表場所: University of Warsaw, Warsaw, Poland
  • 年月日: 2014-04-28 – 2014-05-02
• [学会発表] High-energy hadron physics at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: Workshop on J-PARC Hadron Physics in 2014
  • 発表場所: Ibaraki Quantum Beam Research Center, Tokai, Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Comments on pion-induced hard exclusive processes at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: Meeting on High-Energy Hadron Physics at J-PARC
  • 発表場所: KEK Tokai campus, Tokai, Japan
• [学会発表] Transverse-spin gluon distribution function (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: Workshop on High-Energy QCD and Nucleon Structure
  • 発表場所: KEK Tokai campus, Tokai, Japan
• [学会発表] γγ→ρ＾0ρ＾0のツイスト3メカニズム：γ→ρ_TインパクトファクターのQCD計算 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス、平塚市
• [学会発表] Gluon correlations in the transversely polarized nucleon at twist three (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: 21st International Workshop on Deep-Inelastic Scattering and Related Subjects (DIS 2013)
  • 発表場所: Marseilles Congress Centre, Marseilles, France
• [学会発表] Twist-three relations of gluonic correlators for the polarized nucleon (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tanaka
  • 学会等名: 5th International Workshop on High Energy Physics in the LHC Era (HEP 2013)
  • 発表場所: Universidad Tecnica Federico Santa Maria, Valparaiso, Chile
• [学会発表] γγ→ρ＾0ρ＾0 におけるツイスト3のQCDメカニズムII (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中和廣
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学朝倉キャンパス、高知市
• [備考] 順天堂大学・物理学研究室
  • URL: http://www.juntendo.ac.jp/med/labo/ippan_buturi.html