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前年度に続き、量子色力学(QCD)の相図についての研究を行った。QCD相図上には多様な相が存在することが理論的に示唆されているが、用いる有効模型や近似の方法などにより得られる結果が異なり、未だ定まっていない。本研究では、相図全体の解析をする前にまずは温度と密度の軸に沿った解析が重要であると考える。前年度は、低密度領域に限定し有限温度でのカイラル相転移と非閉じ込め相転移が相図上のどこで起こるかを調べたのに対し、今年度は低温高密度領域でのカイラル相転移についての研究を行った。
前年度までの結果から、状態方程式の計算にはメソン的励起の効果を取り入れる必要があることがわかっているので、有限密度の計算でもメソン的励起を考慮した。今年度は、有限密度の記述に適したNucleon-meson modelを用い、汎関数繰り込み群(FRG)の方法でメソン的励起を記述した。FRGの方法では、基本となる方程式の性質からその方程式を解く際に近似を行う必要がある。その近似の仕方を改良することで先行研究に含まれていたメソン的励起のみでなく、さらにには含まれていなかったフェルミオン場の揺らぎも取り込むことができた。
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