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格子QCDに対する電磁相互作用の導入

公募研究

研究領域素核宇宙融合による計算科学に基づいた重層的物質構造の解明
研究課題/領域番号 23105701
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関筑波大学

研究代表者

谷口 裕介  筑波大学, 数理物質系, 講師 (60322012)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード格子QCD / 摂動論 / smearing / O(a)改良 / 非摂動論的改良 / QED / π中間子 / 質量差
研究実績の概要

本研究の目的は、ハドロンにおける電磁相互作用(QED)の影響を、格子ゲージ理論の数値計算を用いて求めることにある。具体的な目標としては、パイ中間子の内、電荷を持つπ±と電荷を持たないπ0の質量の違いを、QED の立場から理解することを設定している。
この研究の前提として、まずクォーク質量を現実の値に近いところに置く必要がある。この質量は格子QCDの数値計算としては非常に軽いもので、そのような点における数値計算は非常に困難であり、その実行自体が最先端の研究テーマとなるべきものである。この前提条件に対する解決策の一つとして、smearingを導入したクォーク作用の研究を行った。この作用を用いるとクォーク質量がかなり軽い領域においても、Hybrid Monte Carlo法におけるクォーク forceが小さく抑えられ、現実的なコストで数値計算が実行出来ると考えられている。この観点から特にsmearされたgauge linkを持つDirac operatorに対して、本研究に用いるべきO(a)改良されたクォーク作用の具体的な形を求めることをまず第一の目標とした。具体的にはO(a)改良に用いるclover項の係数の値を非摂動論的に求めることが目的である。研究の設定として以下の項目を採用した。(1)格子間隔は大規模数値計算で採用される予定である、a~1 fmの点のみを採用した。(2)smearingの回数は1から6まで順次増加させて行くこととした。
研究結果としては、(1)各smearingの回数でのclover項の係数の値を非摂動論的に求めることが出来た。(2)係数の値はsmearingの回数を増やすにしたがって、単調減少していくことがわかった。(3)6回のsmearingを採用した場合でも、係数の値はtree levelの値である1から10%程度のずれを保っていることが判明した。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Perturbative renormalization factors of four-quark operators for improved Wilson fermion action and Iwasaki gauge action2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1204 号: 4

    • DOI

      10.1007/jhep04(2012)143

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral symmetry restoration, eigenvalue density of Dirac operator and axial U(1) anomaly at finite temperature2012

    • 著者名/発表者名
      S. Aoki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 86 号: 11 ページ: 114512-114512

    • DOI

      10.1103/physrevd.86.114512

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-perturbative evaluation of c(SW) for smeared link clover fermion and Iwasaki gauge action2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi
    • 雑誌名

      PoS LATTICE2012

      巻: 2012

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Renormalization factor of four Fermi operators with clover fermion and Iwasaki gauge action2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Taniguchi
    • 雑誌名

      PoS LATTICE2011

      巻: 2011

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Non-perturbative evaluation of cSW for smeared link clover fermion with Iwasaki gauge action2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi
    • 学会等名
      The XXX International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Cairns, Australia
    • 年月日
      2012-06-24
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Renormalization factor of four Fermi operators with clover fermion and Iwasaki gauge action2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Taniguchi
    • 学会等名
      The XXIX International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Village at Squaw Valley(アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2011-07-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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