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ハドロン間ポテンシヤルを格子QCDから第一原理計算で決定することは、原子核物理学に対してQCdからの基礎付けを与えることになる重要な研究である。我々は、核子二体系において、短距離斥力芯、スピン・アイソスピン依存性、テンソルカなど多くの情報を計算してきた。この成功に基づき、本年度、私は特に三体系への拡張・三体力の計算について研究を行った。三体力は、少数原子核系における理論・実験の食い違いを説明するために必要とされており、また核物質の飽和特性や、中性子星の状態方程式、さらには核図におけるdrip lineの位置などにも重要な役割を果たすことが指摘されている。しかし、三体力の具体的な形は良く解っておらず、まさにQCDからの決定が求められている。
格子QCD計算の手法としては、三体系のBS波動関数を計算して三体力を求めることが考えられるが、これを全木次元空間で計算するのは計算資源の制約から不可能である。そこで、三体系における有効二体相互作用に着目することを提唱した。具体的には、三体系としてtritonを考え、その中での有効二体相互作用の計算を行った。この計算を行うにあたり、Wick contractionの自動計算プログラムなど、様々なプログラミング開発を行った。(これは一般のflavor空間・一般N体計算にも使える汎用性の高いもので、現在、ハイペロン間力の計算などの基盤となっている。)これにより比較的重いクォーク質量領域で計算を行った結果、三体系でもきちんとシグナルを取ることに成功した。得られた有効二体相互作用は、真の二体相互作用と誤差の範囲で一致しており、三体力の効果についてのupper boundを求めるという成果を得た。
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