| 研究課題/領域番号 |
15K05041
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
金谷 和至 筑波大学, 数理物質系, 教授 (80214443)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 素粒子論 / 量子色力学 / クォーク・グルオン・プラズマ / 格子場の理論 / 計算物理学 / 有限温度 / 有限密度 / 状態方程式 |
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| 研究実績の概要 |
本プロジェクトは、有限温度・有限密度QCD相構造とクォーク物質の熱力学的性質を、ウイルソン型格子クォークを用いた格子QCDシミュレーションにより導くことを目的としている。初年度は、特に、グラジエントフロー法を用いた、フルQCD初の状態方程式計算を目指して、プログラム開発と試験研究を進めた。プログラム開発は基本部分を全て完了し、正常な動作を確認した。最終的には、現実のクォーク質量における状態方程式計算を目指しているが、初年度には、最初の準備研究として、計算時間を抑えるためにクォークが現実より重い場合を扱い、固定格子間隔法により温度軸方向の格子サイズNtで温度を系統的に変えた計算を実行した。その結果、Ntがある程度大きければ、有意なシグナルが得られることを確認し、我々が以前同じ配位で固定格子間隔法とT-積分法を用いて評価した状態方程式の結果に近い値を再現した。
これと並行して、固定格子間隔法とヒストグラム法を用いた現実のクォーク質量におけるクォーク物質の研究のために、有限温度の配位生成も進めた。従来の方法による状態方程式評価に加え、グラジエントフロー法による評価も実行し、信頼性の高い結果を引き出すことを目指している。
また、状態方程式の評価のための手法開発も進めた。そのひとつとして、クエンチ近似QCDで再重み付け法を用いた非等方系数の非摂動的評価を行い、微分法に基づく状態方程式と潜熱を評価し、連続極限への外挿を実行した。現在、論文の準備を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
初年度予定していたグラジエント・フロー法を用いたフルQCD状態方程式評価のプログラム開発は、ほぼ完了した。それを用いた試験研究でも、期待した動作を確認し、我々が以前同じ配位で固定格子間隔法とT-積分法を用いて評価した状態方程式の結果に近い値を再現した。
また、クエンチ近似QCDで再重み付け法を用いた非等方系数の非摂動的評価を行い、微分法に基づく状態方程式と潜熱を評価した。状態方程式の評価のための手法開発も順調に進んでいる。
現実のクォーク質量における有限温度配位生成は、やや遅れ気味だが、おおむね順調に進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
グラジエント・フロー法を用いたフルQCD初の状態方程式評価に向けて、準備研究を発展させる。最終的な結果を得るためには連続極限への外挿が必要であり、そのために、格子間隔を変えたシミュレーションを実行する。また、クォーク物質のより多くの性質を引き出すため、さらなる測定プログラムの組み込みを行う。並行して、クォーク質量を物理的な値に下げた研究の準備も開始する。
有限密度QCDの相構造解明に向け、再重み付け法を用いたシミュレーションを進めると同時に、グラジエント・フロー法を用いた格子スケールによるスケーリングの試験を行う。
現実のクォーク質量における有限温度配位生成を進め、T-積分法とグラジエント・フロー法による状態方程式の評価・比較や、再重み付け法を用いた研究に備える。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
解析補助用のパソコンを導入予定だったが、研究成果発表と研究打合せのための旅費が予定より多く必要となったため、今年度予算だけでは十分な性能のものを導入できないと判断し、次年度に予定していた周辺機器の一部を前倒しに導入し、残りを繰り越すこととした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
繰り越された予算を合わせて、十分な性能のパソコンを導入する。
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