| 研究課題/領域番号 |
18K03605
|
|---|
| 研究機関 | 東北大学 |
|---|
研究代表者 |
佐々木 勝一 東北大学, 理学研究科, 准教授 (60332590)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| キーワード | ハドロン / 量子色力学 / 格子ゲージ理論 / 核子構造 / 陽子サイズのパズル / 中性子寿命のパズル / 陽子スピンのパズル |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究では核子の構造を特徴づける物理量に対する理論計算を縮退した軽いアップ・ダウンクォークと、それらよりも重いストレンジクォークの真空偏極を取り入れた、2+1フレーバー格子QCD計算により行なっている。これまで核子の大きさを含む核子構造に関係する基本的な物理量(電荷半径、磁気モーメント、磁気半径、軸性電荷、軸性半径)及び標準理論を超えた新物理の探求に有効とされる核子スカラー荷、テンソル荷について、PACS Collaborationより提供された物理点直上(π中間子質量が135MeV)で、かつ大きな空間サイズ(一辺10fmの立方体)で生成された格子間隔0.08 fmのPACS10配位を使った格子QCD計算が完了している。それぞれの物理量に対して、統計精度2-7％のレベルでの高い精度での理論評価を達成することに成功しているが、有限格子間隔による系統誤差の見積もりは完了していなかった。当該年度は、PACS Collaborationより新しく提供された格子間隔0.06 fmのPACS10配位を使った格子QCD計算に着手した。現状までに得られた統計数による予備的な解析で、有限格子間隔による系統誤差は、これまで達成している統計精度より小さいことを示唆する結果を確認している。この予備的な結果を確定するために、格子間隔0.06 fmの数値計算においても、格子間隔0.08 fmと同程度の統計精度に達するまで継続して数値計算を行なっている。また、核子の構造関数に関係する物理量、核子中のクォーク運動量割合及びヘリシティ割合という新しい物理量の評価のために必要な繰り込み因子の計算にも着手し、格子間隔0.06 fm上での評価が完了した。まだ、繰り込み因子の系統誤差が大きいものの、統計精度において実験値と同程度の誤差に抑えることに成功し、実験値も再現することを確認した。
|
| 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
前年度までに使用していた格子間隔(0.08 fm)と異なる格子間隔(0.06 fm)の新しいゲージ配位 (PACS10配位)の提供がPACS Collaborationより行われ、当該年度より新しいPACS10配位を使った核子構造の格子QCD数値計算を始めることができた。当該年度中に遂行できた数値計算の範囲では、全ての計算(予定する統計数)が完了しなかったため、次年度において継続して数値計算を続行することとなる。また、これまでの格子間隔(0.08 fm)で計算された結果のうち、核子の構造関数に関係する物理量、核子中のクォーク運動量割合及び、ヘリシティ割合という、新しい物理量の評価のために必要な繰り込み因子の計算も新たに着手し、それぞれの物理量がこれまでの格子QCD計算と比べても高い精度で実験値を再現していることを確認した。
|
| 今後の研究の推進方策 |
当該年度に着手した新しい格子間隔(0.06 fm)上での格子QCD数値計算を次年度中に完了させることを優先する。その結果、これまでに計算が完了している格子間隔0.08 fm上での、核子の大きさや中性子β崩壊を特徴付ける核子軸性電荷g_Aを含む５つの核子の静的な性質を反映する物理量、標準理論を超えた新物理の探求に有効とされる核子スカラー荷g_Sと核子テンソル荷g_T、当該年度に新たに着手した核子中のクォーク運動量割合及び、ヘリシティ割合、といった核子構造に関する多種多様な物理量に対して、連続極限を視野に入れた理論の格子化による系統誤差の評価を行う。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
世界的な新型コロナ禍での国際会議のキャンセルや学会、国内研究会のオンライン化に伴い、当初見込んでいたそれら国際会議、研究会、学会への参加費用や旅費及び滞在費の支出がなくなったため。今後、新型コロナ感染状況が改善すれば、国内外の国際会議や研究会の通常開催が行われると予想される。そのため次年度に、再開された対面型の国際会議や研究会への参加のために使用することを計画している。また、新型コロナ感染状況が改善しない場合でも、今後ますますオンラインによる研究交流や研究発表の機会が増えるため、そういったオンラインによる研究活動を円滑に行うための環境改善の経費として使用することや、スパコンの有償利用により研究を促進を行うため、その利用負担金として使用することも考えている。
|
