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2019 年度 実施状況報告書

摂動QCDを超える予言へ向けた理論的定式化

研究課題

研究課題/領域番号 19K14711
研究機関九州大学

研究代表者

高浦 大雅  九州大学, 理学研究院, 学術研究員 (70836858)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードリノーマロン / 高精度予言 / 非摂動行列要素
研究実績の概要

(1)QCDの高精度予言を実現するにあたり、リノーマロンとして知られる摂動級数の発散的振る舞いは予言精度に限界を与え、その克服は重要な課題である。本研究課題では、リノーマロンに起因する摂動予言の誤差を系統的に取り除き、この下でより高精度が実現できる演算子積展開(OPE)の枠組みでの予言を目指す。特定の近似や物理量に限らずにリノーマロン誤差を系統的に取り除く手法の開発は本プロジェクトの核心の一つであったが、これまでにこのような手法を開発し、論文として発表した(現在査読中)。提案した手法では摂動の高次補正を用いることで系統的に精度を向上することができ、同時にリノーマロン誤差の分離が解析的な手法でできる。このような性質はOPEの枠組みで系統的に精度向上を実現する上で極めて有用である。特にグルーオン凝縮などの非摂動効果を決定することが可能になり、摂動論を超える予言を与えるための理論的基礎の整備を行うことができた。また理論的な観点からもリノーマロンの誤差と摂動論の信用可能な部分の関係を明白にし、近年リサージェンス構造として注目されているものの一つの形を具体的に示した。その他にもQCDポテンシャルのサブリーディングのリノーマロン構造を初めて明確にし、論文にまとめた(現在査読中)。(2)摂動論に本質的に存在する誤差、リノーマロンを打ち消す非摂動効果の候補としてバイオンと呼ばれる半古典的オブジェクトが注目されてきた。バイオンがリノーマロンを打ち消すという予想を検証するため、バイオン計算がなされている系でリノーマロン誤差の明確な計算を行い、バイオンとリノーマロンの相殺は成立しないことを明らかにした。またさらに検証を進め、バイオンの誤差と相殺する摂動論の誤差を特定した。これは近年注目されていた予想に関する一連の議論に終止符を打つものと考えている。

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

上述のように本研究課題の重要なステップについてすでに解決策を与えられたため。

今後の研究の推進方策

(1)開発した定式化を下に、カレント相関関数などより幅広い物理量に対してリノーマロン誤差を除いた予言を与える。(2)非摂動行列要素、グルーオン凝縮の決定に取り組む。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Renormalon structure in compactified spacetime2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kosuke、Morikawa Okuto、Shibata Kazuya、Suzuki Hiroshi、Takaura Hiromasa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 013B01

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/ptep/ptz147

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Infrared renormalon in $SU(N)$ QCD(adj.) on $\mathbb{R}^3\times S^1$2020

    • 著者名/発表者名
      Ashie Masahiro、Morikawa Okuto、Suzuki Hiroshi、Takaura Hiromasa、Takeuchi Kengo
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 023B01

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/ptep/ptz157

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Infrared renormalon in the supersymmetric $\mathbb{C}P^{N-1}$ model on $\mathbb{R}\times S^1$2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kosuke、Morikawa Okuto、Nakayama Akira、Shibata Kazuya、Suzuki Hiroshi、Takaura Hiromasa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 ページ: 023B10

    • DOI

      https://doi.org/10.1093/ptep/ptaa002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] R^3xS^1上におけるSU(N) QCD(adj.)のIRリノーマロン2020

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Takaura
    • 学会等名
      第75回年次大会
  • [学会発表] Infrared Renormalons in the CP^N model on RxS^12020

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Takaura
    • 学会等名
      CP^N model: recent developments and future directions
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Infrared renormalon in SU(N) QCD(adj.) on R^3×S^12019

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Takaura
    • 学会等名
      RIKEN-Kyushu University Joint Workshop -from particles and nuclei to cosmos-
  • [学会発表] Renormalon in compactified spacetime and relation with bion2019

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Takaura
    • 学会等名
      KEK Theory workshop 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] リノーマロン誤差を持たないグルーオン凝縮の定義2019

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Takaura
    • 学会等名
      2019年秋季大会
  • [学会発表] Approach to overcoming renormalon in QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Takaura
    • 学会等名
      The 26th Meeting of the New Higgs Working Group
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] QCDにおけるリノーマロン克服のためのアプローチ2019

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Takaura
    • 学会等名
      素粒子物理学の進展2019

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公開日: 2021-01-27  

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