| 研究課題/領域番号 |
18K03638
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
滑川 裕介 京都大学, 基礎物理学研究所, 特定研究員 (00377946)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 原子核（理論） |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、格子量子色力学シミュレーションによる新ハドロンの実在検証及び予言である。新ハドロンとは、単純な構成子クォーク模型では説明できない複合粒子を指す。複数の実験により新ハドロン候補とされるシグナルが見つかっている。ただし、未だ確定していないシグナルが多い。また、新ハドロンの構造は、ほぼ未解明である。格子量子色力学に基づく数値シミュレーションにより、これらの点を明らかにする。
本年度は、昨年度に引き続き我々が開発した散乱振幅法を用いた計算、ハドロン形状因子計算を進めた。新ハドロン状態は多くが既知ハドロンの散乱状態近傍に存在するため、散乱振幅の解析が重要である。散乱振幅法に関して相互作用境界における寄与を分析し、表面項のみがオンシェル散乱振幅に影響すること・幾つかの仮定の下ではあるが散乱振幅と相関関数の比において励起状態が打ち消し合うことを示した。また、ハドロンの構造を表す形状因子をKl3系に対して求め、そこから素粒子標準理論の基礎パラメータであるキャビボ・小林・益川行列の1要素を決定した。上記に加え、当初予期していなかった研究実績として、複素ランジュバン法を用いた有限温度・有限密度量子色力学の非摂動計算成功が挙げられる。新ハドロンへの非摂動的媒質効果は不明であり大変興味深い。また、媒質効果の定量評価は現在進行中もしくは計画中の実験における結果解析の指針ともなる。しかし、有限密度量子色力学において符号問題が生じるため、伝統的なモンテカルロ法による研究は主に低密度領域に限定されてきた。本研究では複素ランジュバン法という非モンテカルロ計算法により、高温高密度領域の一部ではあるが非摂動計算が実行可能であることを示した。本成果は新ハドロンに対する有限温度・有限密度媒質効果の非摂動評価への第一歩である。
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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
我々が開発した散乱振幅法を用いた計算、ハドロンの構造を表す形状因子計算を進めた。また、当初予期していないこととして、複素ランジュバン法による有限温度・有限密度における量子色力学の非摂動計算成功が有る。当初の計画ではゼロ温度ゼロ密度計算を想定していた。本計算成功により、新ハドロンへの媒質効果を非摂動的に評価できる可能性が出てきた。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度の研究成果に基づき、最終目標である新ハドロンへの新計算法の適用、構造計算を試みる。また、有限温度・有限密度における量子色力学の非摂動計算を推進する。有限温度・有限密度量子色力学の非摂動計算は当初の計画には無かった研究である。計画作成時には有限密度量子色力学の非摂動計算はほぼ不可能と思われていた。しかし、本年度の研究により複素ランジュバン法を用いれば限定された領域内ではあるが非摂動計算可能と判明した。新ハドロンへの媒質効果を非摂動的に評価できれば理論的のみならず実験的にも意義深い。どの程度の精度のシグナルが得られるか不明ではあるが、積極的に挑戦したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウイルスの影響により、予定されていた国際および国内会議への出張が延期またはキャンセルとなった。次年度の状況は未だ不透明だが、可能ならば出張費・不可能ならばデータ保存用ストレージへ使用する計画である。
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