極限状態QCDの非摂動的研究

• 研究課題/領域番号: 25887014
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 金澤 拓也 独立行政法人理化学研究所, 階層縦断型基礎物理学研究チーム, 研究員 (10713224)
• 研究期間 (年度): 2013-08-30 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 量子色力学 / Lefschetz thimble / ランダム行列理論 / 格子QCD / クォーク物質 / 汎関数繰り込み群 / カイラル相転移 / 強磁場

研究成果の概要

本研究では量子色力学（QCD）の極限状況下のダイナミクスを様々な条件下で解析した。まず強磁場および高アイソスピン密度におけるQCDのダイナミクスを汎関数くりこみ群とランダム行列理論を用いて解析し、磁気感受率の温度依存性やディラック固有値の密度依存性の特徴を明らかにした。またクォークがカラーの随伴表現に属する場合にR＾3×S＾1上のQCD相図を解析し、多様な相転移の存在を明らかにした。格子QCDで負符号問題を解くための有望なアプローチであるLefschetz thimbleの構造をフェルミオン系で初めて体系的に解明した。また５次元の新しい格子ゲージ理論を提案し、その数値シミュレーションも行った。

研究成果

• [雑誌論文] Magnetic susceptibility of a strongly interacting thermal medium with 2+1 quark flavors (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Kamikado and Takuya Kanazawa
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 01 号: 1
  • DOI: 10.1007/jhep01(2015)129
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Asymptotically free lattice gauge theory in five dimensions (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kanazawa and Arata Yamamoto
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 91 号: 7
  • DOI: 10.1103/physrevd.91.074508
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Structure of Lefschetz thimbles in simple fermionic systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kanazawa, Yuya Tanizaki
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1503 号: 3 ページ: 044-044
  • DOI: 10.1007/jhep03(2015)044
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adjoint QCD on R3 × S1 with twisted fermionic boundary conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiro Misumi and Takuya Kanazawa
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 06 号: 6 ページ: 181-181
  • DOI: 10.1007/jhep06(2014)181
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Stressed Cooper pairing in QCD at high isospin density: effective Lagrangian and random matrix theory (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kanazawa and Tilo Wettig
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 10 号: 10
  • DOI: 10.1007/jhep10(2014)055
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Chiral dynamics in a magnetic field from the functional renormalization group (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kamikado, T. Kanazawa
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 03 号: 3
  • DOI: 10.1007/jhep03(2014)009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Banks-Casher-type relations for complex Dirac spectra (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kanazawa, T. Wettig, N. Yamamoto
  • 雑誌名: Proceedings of Science 巻: LATTICE2013
• [学会発表] 格子上のLifshitz型ゲージ理論の研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 金澤拓也
  • 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 早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-24
• [学会発表] Matrix model for high-density QCD with mismatched chemical potentials (2014)
  • 著者名/発表者名: 金澤拓也
  • 学会等名: High Energy Strong Interactions: A School for Young Asian Scientists
  • 発表場所: Central China Normal University, Wuhan, China
  • 年月日: 2014-09-26
  • 招待講演
• [学会発表] Magnetic profiles of a relativistic Bose-Fermi mixture (2014)
  • 著者名/発表者名: 金澤拓也
  • 学会等名: 第6回JICFuS（計算基礎科学連携拠点）セミナー
  • 発表場所: 大阪大学 豊中キャンパス
  • 年月日: 2014-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] Exotic QCD on compactified spacetime (2014)
  • 著者名/発表者名: 金澤拓也
  • 学会等名: 基研研究会 素粒子物理学の進展2014
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2014-07-31
• [学会発表] Matrix model for high-density QCD with mismatched chemical potentials (2014)
  • 著者名/発表者名: 金澤拓也
  • 学会等名: Workshop on QCD under extreme conditions (XQCD2014)
  • 発表場所: State University of New York, Stony Brook, USA
  • 年月日: 2014-06-21
• [学会発表] 高密度QCDのBanks-Casher関係式とランダム行列理論
  • 著者名/発表者名: 金澤拓也、T. Wettig、山本直希
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知県、高知大学（朝倉キャンパス）
• [学会発表] Chiral model analysis of QCD in magnetic fields
  • 著者名/発表者名: T. Kanazawa
  • 学会等名: German-Japanese Seminar 2013 “Lattice Field Theory on multi-PFLOPS computers”
  • 発表場所: Regensburg, Germany
  • 招待講演
• [学会発表] 有限温度QCDの相転移とトポロジー
  • 著者名/発表者名: 金澤拓也、山本直希
  • 学会等名: 日本物理学会 第69回年次大会
  • 発表場所: 神奈川県、東海大学（湘南キャンパス）