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格子フェルミオンに対する新手法を用いた低温有限密度量子色力学の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26800154
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関高知大学 (2016-2017)
大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 (2014-2015)

研究代表者

永田 桂太郎  高知大学, 教育研究部医療学系連携医学部門, 助教 (00586901)

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 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード符号問題 / 低温有限密度QCD / 有限密度QCD / 複素ランジュバン法 / シルバーブレイズ / 特異ドリフト問題に対する新解法 / 理論物理学の進展
研究成果の概要

素粒子・原子核物理学における長年の挑戦的課題である有限密度格子QCDを格子フェルミオンの新手法を用いて研究した。当初はWillsonフェルミオン縮約公式を用いたが、縮約公式の低温有限密度領域への応用において既存の固有値ソルバーでは解けない問題が生じることがわかり、複素ランジュバン法(CLM)を用いた研究に着手した。ゲージクーリングの正当性の証明、CLMの収束判定条件の導出など理論づけの整備とゲージクーリング法の改良などの新手法の開発を行い、低温有限密度格子QCDへの応用を行った。本研究の目標であった, パイ中間子質量の半分を超える化学ポテンシャル領域のシミュレーションを達成した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件、 オープンアクセス 12件、 謝辞記載あり 12件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Testing the criterion for correct convergence in the complex Langevin method2018

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata, Jun Nishimura, Shinji Shimasaki
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 05 号: 5 ページ: 004-004

    • DOI

      10.1007/jhep05(2018)004

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complex Langevin simulation of QCD at finite density and low temperature using the deformation technique2018

    • 著者名/発表者名
      K.Nagata, J.Nishimura and S.Shimasaki
    • 雑誌名

      EPJ Web Conf.

      巻: 175 ページ: 07017-07017

    • DOI

      10.1051/epjconf/201817507017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the condition for correct convergence in the complex Langevin method2016

    • 著者名/発表者名
      S. Shimasaki, K. Nagata, J. Nishimura
    • 雑誌名

      Proceedings of Science

      巻: LATTICE2016 ページ: 071-078

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gauge cooling for the singular-drift problem in the complex Langevin method --- an application to finite density QCD2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, H. Matsufuru, J. Nishimura, S. Shimasaki
    • 雑誌名

      Proceedins of Science

      巻: LATTICE2016 ページ: 067-074

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Entanglement entropy for pure gauge theories in 1+1 dimensions using the lattice regularization2016

    • 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

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Argument for justification of the complex Langevin method and the condition for correct convergence2016

    • 著者名/発表者名
      K.Nagata, J.Nishimura and S.Shimasaki,
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 94, no.11 号: 11 ページ: 114515-114515

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.114515

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gauge cooling for the singular-drift problem in the complex Langevin method - a test in Random Matrix Theory for finite density QCD2016

    • 著者名/発表者名
      K.Nagata, J.Nishimura and S.Shimasaki
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1607 号: 7 ページ: 073-073

    • DOI

      10.1007/jhep07(2016)073

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Test for a universal behavior of Dirac eigenvalues in the complex Langevin method2016

    • 著者名/発表者名
      Terukazu Ichihara, Keitaro Nagata, Kouji Kashiwa
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 9 ページ: 094511-094511

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.094511

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Entanglement in Four Dimensional SU(3) gauge theory2016

    • 著者名/発表者名
      E. Itou, K. Nagata, Y. Nakagawa, A. Nakamura, V. I. Zakharov
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Testing a generalized cooling procedure in the complex Langevin simulation of chiral Random Matrix Theory2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, J. Nishimura, S. Shimasaki
    • 雑誌名

      PoS LATTICE 2015

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Justification of the complex Langevin method with the gauge cooling procedure2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, J. Nishimura, S. Shimasaki
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 013B 号: 1 ページ: 01-01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv173

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Probing QCD phase structure using baryon multiplicity distribution2016

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura and K. Nagata
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 3 号: 3 ページ: 033D01-033D01

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw013

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Test for a universal behavior of Dirac eigenvalues in the complex Langevin method2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ichihara, K. Nagata and K. Kashiwa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. D

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Net-Baryon Multiplicity and QCD phase diagram2015

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, R. Fukuda, S. Oka, S. Sakai, K. Morita, K. Nagata
    • 雑誌名

      PoS CPOD2014

      巻: 2014 ページ: 021-021

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A filtering technique for the temporally reduced matrix of the Wilson fermion determinant2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Futamura, S. Hashimoto, A. Imakura, K. Nagata, and T. Sakurai
    • 雑誌名

      PoS(LATTICE2014)

      巻: 2015 ページ: 049-049

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lee-Yang zero distribution of high temperature QCD and Roberge-Weiss phase transition2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, K. Kashiwa, A. Nakamura, and S. M. Nishigaki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 91

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Recent progress in finite density lattice QCD towards high density2017

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      Exploration for QCD phase diagram
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 拡張されたゲージクーリング法を用いた低温有限密度QCDの複素ランジュバンシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      永田桂太郎、松古英夫、西村淳、島崎信二
    • 学会等名
      日本物理学会2016秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス、宮崎県、宮崎市
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] New criterion for correctness in the complex Langevin method - an application to finite density QCD2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, H. Matufuru, J. Nishimura, S. Shimasaki
    • 学会等名
      XQCD 2016
    • 発表場所
      Plymouth, UK
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New criterion for correctness in the complex Langevin method - an application to finite density QCD2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, H. Matufuru, J. Nishimura, S. Shimasaki
    • 学会等名
      34th International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Southampton, UK
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有限密度格子 QCD の最近の発展 と低温高密度への展望2015

    • 著者名/発表者名
      永田桂太郎
    • 学会等名
      原子核ハドロン物理の課題と将来
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Finite density lattice QCD simulations towards QGP, heavy ion collisions, nuclear matter2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      Quarks to Universe in Computational Science
    • 発表場所
      奈良春日野国際フォーラム 甍~I・RA・KA~(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A new method for fermionic singular-drift problem in the complex Langevin method2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      Sign 2015
    • 発表場所
      MTA Atomki(Debrecen, Hungary)
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Testing a generalized cooling procedure in the complex Langevin simulation of chiral Random Matrix Theory2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      33rd International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center( Kobe, Japan )
    • 年月日
      2015-07-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Background of high energy physics – motivation and situation of the study of QCD2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      10sor Network Workshop
    • 発表場所
      東京大学柏の葉フューチャーセンター(千葉県柏市)
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高温QCDのLee-Yangゼロ点分布2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata, Kouji Kashiwa, Atsushi Nakamura, Shinsuke M.Nishigaki
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Canonical partition functions and Lee-Yang zeros in QCD2015

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      Hadrons and Hadron Interactions of QCD
    • 発表場所
      YITP, Kyoto
    • 年月日
      2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lee-Yang zero distribution of high temperature QCD and Roberge-Weiss phase transition2015

    • 著者名/発表者名
      永田桂太郎
    • 学会等名
      格子QCDと現象論模型による有限温度・有限密度の物理の解明
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SU(3)非可換ゲージ理論におけるエンタングルメントエントロピー2014

    • 著者名/発表者名
      永田桂太郎
    • 学会等名
      量子他体系の新しい潮流-テンソルネットワーク、くりこみ群、エンタングルメント
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Properties of the baryon number distribution in QGP2014

    • 著者名/発表者名
      永田桂太郎
    • 学会等名
      Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the APS and JPS
    • 発表場所
      Waikoloa Village, Hawaii
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Baryon number distribution in lattice QCD2014

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      Computational Nuclear Physics II
    • 発表場所
      Waikoloa Village, Hawaii
    • 年月日
      2014-10-05 – 2014-10-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A filering technique for the temporally reduced matrix of the Wilson fermion determinant2014

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Nagata
    • 学会等名
      LATTCE 2014
    • 発表場所
      Columbia University, New York
    • 年月日
      2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 10sor network workshop2015

    • 発表場所
      東京大学柏の葉フューチャーセンター
    • 年月日
      2015-05-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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