| 研究課題/領域番号 |
17340066
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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, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (80214443)
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| 研究分担者 |
宇川 彰 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (10143538)
青木 慎也 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (30192454)
早川 友照 (吉江 友照) 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 准教授 (40183991)
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| キーワード | 素粒子物理学 / 計算物理学 / 格子場の理論 / 格子QCD / 有限温度 / 有限密度 / クォーク間ポテンシャル / クォーク・グルオン・プラスマ |
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| 研究概要 |
本研究プロジェクトは、高温・高密度におけるクォーク物質の特性を、量子色力学(QCD)の第一原理から理論的に解明することを目的とする。格子クォークとしては、これまで十分調べられていないウイルソン型格子クォークを用いる。
平成20年度は、平成19年度までに実行したフレーバー数2の場合の相転移温度、クォーク問ポテンシャル、クォーク数サセプティビリティーの研究を発展させ、小さなクォーク数密度を加えたときに、それらがどの様に影響を受けるか研究した。また、重いクォークの束縛状態の詳細な情報を得るために、励起状態も含めたエネルギー固有値をS状態P状態それぞれについて求め、それらの波動関数からポテンシャルを調べる研究を実行した。クエンチ近似の高温相で励起状態が溶け出す傾向が見られないという先行研究の結果が、状態の対角化や定数モードの除去を行った精密なシミュレーションにおいても、波動関数とポテンシャルで直接確認できることを示した。これらについて、それぞれ論文を作成中である。
また、これらの通常の研究方法によるシミュレーションに啣え、フレーバー数が2+1(軽いu,dクォークに加え、sクォークも動的に取り入れた近似無しQCD)の場合における計算量の増加に対処するために、新しい計算方法を模索した。その結果、極めて有望は計算方法を考案し、その試験と検証を実行した。新しい計算法補を「T-integral method」と名付け、それに基づいた2+1フレーバーQCDシミュレーションを進めている。
通常は、系の温度T=1/Nt*aを変化させるために、虚時間方向格子サイズNtを固定して、格子間隔aを変化させる。aは格子ゲージ結合定数を変化させて制御する。この方法では、くりこみの為に結合定数のそれぞれの点について温度ゼロのシミュレーションが要求され、それが全体の計算コストを大きくしている。我々は、aを固定してNtを変化させる、固定スケール法を推進した。通常の固定Nt法で圧力の評価に用いられているintegral methodが使えなくなるために、新たに「T-integral method」を考案した。これにより、ゼロ温度シミュレーションコストを大幅に削減でき、さらに、既に行われている温度ゼロでの大規模シミュレーションの成果をそのまま利用可能となり、全体のコストの大幅な削減に繋がると考えている。
クエンチ近似による「T-integral method」の試験と検証結果については、速報論文を発表した。より詳細な論文も準備中である。2+1フレーバーQCDの場合の解析は進行中で、生成された配位を使っての重クォーク自由エネルギーの中問結果について、国際会議で発表した。
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