| 研究概要 |
超高エネルギーハドロン反応における重たいクォーク(c, b)の生成について研究を行った.重いクォークの生成は,初期反応を既知と仮定すると,原子核原子核衝突ではQCDプラズマ形成の情報を担うプローベとして注目される.また,初期反応は関与するハドロン(原子核)の波動関数成分をsmall-x成分と呼び、それはQCDに普遍的な構造を持つと予想され、それ自体がQCDの一側面として注目を集めている.グルーオン散乱で主に生成される重たいクォーク対は,small x成分を探るプローベとしても重要である.本研究では,濃密なグルーオン状態を抽象する理論模型として,McLerran-Venugopalan模型を採用し,さらにそれを繰り込み群改善する枠組みを適用した.陽子-原子核反応について,グルーオン分布が希薄-濃密の系の反応と見做した場合のクォーク対生成断面積の表式をすでに得ていた.そこに現れる多重積分を数値的に実行し,生成断面積を始めて定量的に評価した.
通常,仮定されている「kT因子化」が顕に破られることが解析的表式から知られていたが、数値評価の結果,重たいクォークでは定量的に破れが小さいことを確認した.しかし,将来のLHC実験では補正が重要になる.さらに濃密なグルーオン状態を特徴つけるスケールQsの大きさとクォーク対生成分布の特徴との関係について,網羅的な数値解析を実行した.これらは,高エネルギーはハドロン反応で測定されるハドロン構造に対する理論側からの基本的な理解を提供する.また,重イオン反応では,反応で生成した媒質効果を評価するための適切な基準線を与える意味で,非常に重要である.
カイラル相転移に関して,グルーオンの伝播を梯子近似で取りこんだQCD的模型において,有限温度/密度での有効ポテンシャルを導入し,相転移の様相を議論することを可能にした.
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