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2017 年度 実施状況報告書

重イオン衝突物理に関する基礎問題の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05343
研究機関東京大学

研究代表者

藤井 宏次  東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (10313173)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード有限温度量子色力学 / 高エネルギー原子核衝突 / 符号問題 / 臨界現象 / 非平衡の場の理論
研究実績の概要

【符号問題】有限密度条件での統計平均に符号問題の現れる可解模型として、引き続き
0+1次元のThirring模型を対象にして、複素ランジュバン方程式の方法に再重みづけ法を組み合わせるアプローチを詳細に調べ、その有効性と制限について論文にまとめた。
【高エネルギー原子核衝突における臨界揺らぎ観測】有限温度密度のQCD相図上に存在が期待される臨界点の実験的同定を目的とする測定が系統的に実施されている。その際には、非平衡時間発展する衝突事象の観測量の中に臨界揺らぎの有無を確定することが肝要となる。QCDの臨界点の秩序変数であるバリオン数密度が保存量であることに注目し、臨界点に伴う揺らぎの増大がバリオン感受率のラピディティ区間依存性の非単調性として現れることを指摘する論文を発表した。
【ハドロン化に伴う光子生成】高エネルギー原子核衝突において、クォーク・グルーオンプラズマ生成が達成されたと判断する根拠の一つに、高温熱源を起源とする生成光子スペクトル成分が認められることが挙げられる。一方で、この光子スペクトルが大きな集団流を持つことから、むしろ集団流の十分に発達した衝突事象後期からの生成が主要であることが示唆されて、現在は混乱した状況にある。我々は、クォーク自由度がハドロンに転化する過程において、光子生成が伴うことが自然であることを指摘した上で、クォーク再結合模型を用いて、強い動径方向集団流と楕円流を持つクォーク物質のハドロン化に伴う光生成が、上記の光子スペクトルの特徴を持っていることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

今年度には高エネルギー原子核衝突の初期過程の非平衡シミュレーションを実施する予定であったが、衝突後期の観測量に関連する共同研究に研究時間をむしろ重点的に割いたため、予定の課題に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

【符号問題】複素数ランジュバンの方法に並んで、符号問題に対する複素化を伴う方法として注目される、配位空間を複素に拡張して統計平均を実行するアルゴリズムの数値的コード実装を行い、簡単なフェルミオン系を対象に数値評価を実施する。
【衝突初期過程】非平衡場の量子論のシミュレーションの研究比重を大きくする。昨年予定しておきながら、未実施のスカラー場の理論について古典場的初期条件から熱平衡化への時間発展の可能性を膨張系に対する数値解析を実行すること年度前半の第一目標とする。

次年度使用額が生じた理由

研究機材増設を予定していたが、販売メーカーの機種更新の時期と重なったため、既存の環境で研究を進めつつ、機材増設のタイミングを計った。
今年度前半に、計算機器の増設を行う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Dynamical evolution of critical fluctuations and its observation in heavy ion collisions2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Sakaida, Masayuki Asakawa, Hirotsugu Fujii, Masakiyo Kitazawa
    • 雑誌名

      Physical Review C

      巻: 95 ページ: 064905

    • DOI

      10.1103/PhysRevC.95.064905

    • 査読あり
  • [学会発表] The Reweighting Method in Complex Langevin Approach2017

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Fujii
    • 学会等名
      ECT* Workshop "Simulating QCD on Lefschetz thimbles"
  • [学会発表] Complex Langevin and Lefschetz thimble; application to fermionic models2017

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Fujii
    • 学会等名
      Toward real-time simulations of quantum field theories and solution of the sign problem
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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