格子ＱＣＤを用いた中性子星におけるハイペロン超流動の研究

• 研究課題/領域番号: 26400281
• 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: 日本大学
• 研究代表者: 井上 貴史 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (80407353)
• 研究協力者: 佐々木 健志
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: ハイペロン / 超流動 / 中性子星 / 量子色力学 / 格子場の理論 / ハイペロン相互作用 / QCD / ハイパー核 / 格子ＱＣＤ / ギャップ方程式 / 格子QCD

研究成果の概要

本課題は中性子星の核でハイペロンの超流動が実現しているかを理論的に探る研究である。ハイペロン間の相互作用は実験的に未知なので、基礎理論に基づいて決定して応用する。ハイペロン超流動を考える上で欠かせない量にハイペロンの１粒子ポテンシャルがある。研究期間に、格子QCD数値計算によるハイペロン相互作用の導出と、それを量子多体理論に応用したハイペロン１粒子ポテンシャルの計算まで完了した。得られたハイペロン１粒子ポテンシャルの深さは、ハイパー核の実験データと定性的によく一致している。これは、基礎理論からハイパー核物理を説明した歴史上初めての成功であり、高く評価されている。

研究成果

• [国際共同研究] サリー大学(英国)
• [雑誌論文] Doubly magic nuclei from Lattice QCD forces at Mps = 469 MeV/c^2 (2018)
  • 著者名/発表者名: C. McIlroy, C. Barbieri, T. Inoue, T. Doi and T. Hatsuda
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 97 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevc.97.021303
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Are two nucleons bound in lattice QCD for heavy quark masses? Consistency check with L?scher’s finite volume formula (2017)
  • 著者名/発表者名: Iritani Takumi、Aoki Sinya、Doi Takumi、Hatsuda Tetsuo、Ikeda Yoichi、Inoue Takashi、Ishii Noriyoshi、Nemura Hidekatsu、Sasaki Kenji、HAL QCD Collaboration
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 96 号: 3 ページ: 034521-034521
  • DOI: 10.1103/physrevd.96.034521
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fully coupled-channels complex scaling method for the K-pp system (2017)
  • 著者名/発表者名: Akinobu Dote, Takashi Inoue, and Takayuki Myo
  • 雑誌名: Phys. Rev. C 巻: 95 号: 6 ページ: 062201-062201
  • DOI: 10.1103/physrevc.95.062201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hyperon single-particle potentials from QCD on lattice (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Inoue for HAL QCD Collaboration
  • 雑誌名: PROCEEDINGS of SCIENCE 巻: INPC ページ: 277-277
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] 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] Nuclear physics from QCD on lattice (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue
  • 雑誌名: PROCEEDINGS of SCIENCE 巻: Chiral Dynamics ページ: 20-20
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] クォークから中性子星へ -格子QCD計算を用いた新たな挑戦- (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 雑誌名: 日本物理学会誌 巻: 70 ページ: 921-925
  • 査読あり
• [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] Theoretical Study of a Prototype System of Kaonic Nuclei "K-pp" (2015)
  • 著者名/発表者名: Akinobu Dote, Takashi Inoue, Takayuki Myo
  • 雑誌名: Japan Physical Society Conference Proceedings 巻: 8 ページ: 021011-021011
  • DOI: 10.7566/jpscp.8.021011
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Investigation of $K^{bar}NN$ resonances with a coupled-channel Complex Scaling Method + Feshbach projection (2015)
  • 著者名/発表者名: Akinobu Dote, Takashi Inoue, Takayuki Myo
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions (Springer) 巻: to appear 号: 1-3 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1007/s10751-015-1152-x
  • 査読あり / 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] Medium-heavy Nuclei from Lattice Quantum Chromodynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue
  • 雑誌名: Proceedings of 20th International Conference on Particles and Nuclei (PANIC 14) 巻: DESY-PROC ページ: 95-98
  • DOI: 10.3204/DESY-PROC-2014-04/26
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of a coupled-channel complex scaling method with Feshbach projection to the K-pp system (2015)
  • 著者名/発表者名: Akinobu Dote, Takashi Inoue, Takayuki Myo
  • 雑誌名: Prog. Theor. Exp. Phys. 巻: 2015 号: 4 ページ: 43D02-0
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv039
  • 査読あり / オープンアクセス / 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] Essential Kbar cluster "K-pp" studied with a coupled-channel Complex Scaling Method + Feshbach method (2014)
  • 著者名/発表者名: Akinobu Dote, Takashi Inoue, Takayuki Myo
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 569 ページ: 012084-012084
  • DOI: 10.1088/1742-6596/569/1/012084
  • 査読あり / オープンアクセス / 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] Spin-Orbit Force from Lattice QCD (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Murano, N. Ishii, S. Aoki, T. Doi, T. Hatsuda, Y. Ikeda, T. Inoue, H. Nemura and K. Sasaki (HAL QCD Collaboration)
  • 雑誌名: Phys. Lett. B 巻: 735 ページ: 19-24
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2014.05.061
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Equation of State of Nucleon Matters from Lattice QCD Simulations (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue
  • 雑誌名: PROCEEDINGS OF SCIENCE 巻: Lattice/2013
  • 査読あり
• [学会発表] 物理点格子QCDによる近似的な核力とその応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: 日本物理学会第７３回年次大会
• [学会発表] 格子QCDを用いた核物質中のハイペロンの研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: 基礎物理学研究所研究会「核力に基づく核構造・核反応物理の展開」
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所（京都府京都市）
  • 年月日: 2017-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] 物理点格子ＱＣＤによるハイペロン化学ポテンシャル (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史 for HAL QCD Collaboration
  • 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（大阪府豊中市）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Strange nuclear physics from QCD on lattice (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Inoue
  • 学会等名: International Workshop on Quantum Many-Body Problems in Particle, Nuclear, and Atomic Physics
  • 発表場所: Danang (Vietnam)
  • 年月日: 2017-03-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 格子QCD計算を用いた核物質中のハイペロンの研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: 素粒子・原子核・宇宙「京からポスト京に向けて」シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Hyperons in infinite nuclear matter based on the hyperon-baryon interactions from the HALQCD method (2017)
  • 著者名/発表者名: Takashi Inoue
  • 学会等名: 2nd EMMI Workshop on anti-matter, hyper-matter and exotica production at the LHC
  • 招待講演
• [学会発表] 物理点格子QCDによるハイペロン混合物質 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: 日本物理学会２０１７年秋季大会
• [学会発表] 格子QCDバリオン間相互作用の特徴 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: 原子核多体問題の進展と展望
  • 招待講演
• [学会発表] 物理点格子QCDによるハイペロン一体ポテンシャル (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史 for HAL QCD Collaboration
  • 学会等名: 日本物理学会２０１６年秋季大会
  • 発表場所: 宮崎大学（宮崎県宮崎市）
  • 年月日: 2016-09-21
• [学会発表] Hyperon single-particle potentials from QCD on lattice (2016)
  • 著者名/発表者名: Takashi Inoue
  • 学会等名: The 26th International Nuclear Physics Conference (INPC2016)
  • 発表場所: Adelaide (Australia)
  • 年月日: 2016-09-12
  • 国際学会
• [学会発表] 中性子星と格子QCD (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: 素粒子・原子核・宇宙「京からポスト京に向けて」シンポジウム
  • 発表場所: ワテラスコモンホール（東京都千代田区）
  • 年月日: 2016-03-30
• [学会発表] 物理点格子QCDによるバリオン対相関ギャップ (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 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（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Atomic nucleus from QCD on lattice (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Inoue
  • 学会等名: The 11th European Research Conference on Electromagnetic Interactions with Nucleons and Nuclei (EINN)
  • 発表場所: パフォス市（キプロス共和国）
  • 年月日: 2015-11-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Studies on nuclei starting from quantum chromodynamics (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Inoue
  • 学会等名: YIPQS Long-term and Nishinomiya-Yukawa Memorial International workshop, Computational Advances in Nuclear and Hadron Physics (CANHP 2015)
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-10-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 格子QCDにおける中重核の質量と構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 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（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Nuclear Physics from QCD on lattice (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi Inoue
  • 学会等名: The 8th International workshop on Chiral Dynamics 2015
  • 発表場所: Pisa University（イタリア共和国）
  • 年月日: 2015-06-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 格子QCDにおける中重核 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: RCNP研究会「QCDを基礎とする核子多体系物理の理解」
  • 発表場所: 大阪大学核物理研究センター（大阪府茨木市美穂ヶ丘10-1 ）
  • 年月日: 2014-12-19 – 2014-12-20
  • 招待講演
• [学会発表] 格子QCDによるハイペロン力の研究 -現状と展望 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上貴史
  • 学会等名: Hadron Spectroscopy Cafe
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都目黒区大岡山２丁目１２－１）
  • 年月日: 2014-11-28
  • 招待講演
• [学会発表] Medium-heavy nuclei from lattice quantum chromodynamics (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue for HAL QCD Collaboration
  • 学会等名: 20th Particles & Nuclei International Conference (PANIC 2014)
  • 発表場所: University of Hamburg (ドイツ連邦共和国ハンブルク市）
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-29
• [備考] 井上貴史のホームページ(準備中)
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~t-inoue/index.html
• [備考] 井上貴史のホームページ（準備中）
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~t-inoue/index.html
• [備考]
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~t-inoue/index.html