物理的クォーク質量における有限温度・有限密度ＱＣＤの格子研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21340049
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 金谷 和至 筑波大学, 数理物質系, 教授 (80214443)
• 連携研究者: 青木 慎也 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (30192454) ; 初田 哲男 理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 主任研究員 (20192700) ; 宇川 彰 筑波大学, 数理物質系, 副学長/教授 (10143538) ; 中村 純 広島大学, 情報メディア教育研究センター, 教授 (30130876) ; 江尻 信司 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10401176) ; 梅田 貴士 広島大学, 大学院・教育学研究科, 准教授 (40451679)
• 研究期間 (年度): 2009-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 素粒子論 / 量子色力学 / クォーク・グルオン・プラズマ / 計算物理学 / 有限温度 / 有限密度 / 格子場の理論 / 臨界点

研究概要

有限温度・有限密度QCDの相構造とクォーク物質の熱力学的性質を、ウイルソン型格子クォークを用いた格子QCDのシミュレーションにより研究した。ウイルソン型格子クォークは、理論的厳密さが確立しているが、多くの計算機資源を要求するので、T-積分法による固定格子間隔アプローチやヒストグラム法などの様々な技術開発を行い、その実効性の検証を行った。それにより、ウイルソン型格子クォークを用いたものとしては初めての有限密度状態方程式の計算を、フレーバー数２の場合、及び、より現実的な２＋１の場合に遂行した。また、静的クォーク間ポテンシャルや、クォークが重い場合の有限温度・有限密度相構造を研究した。

研究成果

• [雑誌論文] Histograms in heavy-quark QCD at finite temperature and density (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, S. Ejiri, S. Aoki, K. Kanaya, Y. Nakagawa, H. Ohno, K. Okuno, T. Umeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 89ref.034507 ページ: 1-18
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.89.034507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical study of QCD phase diagram at high temperature and density by a histogram method (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Ejiri, S. Aoki, T. Hatsuda, K. Kanaya, Y. Nakagawa, H. Ohno, H. Saito, T. Umeda
  • 雑誌名: Cent. Eur. J. Phys 巻: 10 ページ: 1322-1325
  • DOI: 10.2478/s11534-012-0054-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Application of fixed scale approach to static quark free energies in quenched and 2 + 1 flavor lattice QCD with improved Wilson quark action (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Maezawa, T. Umeda, S. Aoki, S. Ejiri, T. Hatsuda, K. Kanaya and H. Ohno
  • 雑誌名: Prog. Theor. Phys 巻: 128 ページ: 955-970
  • DOI: 10.1143/PTP.128.955
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ab initio study of the thermodynamics of quantum chromodynamics on the lattice at zero and finite densities (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinji Ejiri, Kazuyuki Kanaya, and Takashi Umeda
  • 雑誌名: Prog. Theor. Exp. Phys 巻: 2012 ページ: 1-35
  • DOI: 10.1093/ptep/pts005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of state in 2+1 flavor QCD with improved Wilson quarks by the fixed scale approach (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Umeda, S. Aoki, S. Ejiri, T. Hatsuda, K. Kanaya, Y. Maezawa, H. Ohno
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 85ref.094508 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.85.094508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charmonium spectral functions with the variational method in zero and finite temperature lattice QCD (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ohno, S. Aoki, S. Ejiri, K. Kanaya, Y. Maezawa, H. Saito and T. Umeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 84ref.094504 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.84.094504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase structure of finite temperature QCD in the heavy quark region (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Saito, S. Ejiri, S. Aoki, T. Hatsuda, K. Kanaya, Y. Maezawa, H. Ohno, T. Umeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 84ref.054502 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.84.054502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice results on the phase structure and equation of state in QCD at finite temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1343 ページ: 57-62
  • DOI: 10.1063/1.3574942
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite Temperature QCD on the Lattice -- Status 2010 (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 雑誌名: PoS (LATTICE 2010) 巻: ref.012 ページ: 1-21
  • URL: http://pos.sissa.it/archive/conferences/105/012/Lattice%202010_012.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of State and Heavy-Quark Free Energy at Finite Temperature and Density in Two Flavor Lattice QCD with Wilson Quark Action (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ejiri, Y. Maezawa, N. Ukita, S. Aoki, T. Hatsuda, N. Ishii, K. Kanaya, T. Umeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 82ref.014508 ページ: 1-35
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.82.014508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric and Magnetic Screening Masses at Finite Temperature from Generalized Polyakov-Line Correlations in Two-flavor Lattice QCD (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Maezawa, S. Aoki, S. Ejiri, T. Hatsuda, N. Ishii, K. Kanaya, N. Ukita and T. Umeda
  • 雑誌名: Phys. Rev. D 巻: 81ref.091501( R ) ページ: 1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevD.81.091501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fixed scale approach to the equation of state on the lattice (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya, T. Umeda, S. Aoki, S. Ejiri, T. Hatsuda, N. Ishii, Y. Maezawa, H. Ohno
  • 雑誌名: Nucl. Phys. A 巻: 830 ページ: 801c-804c
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/03759474/830/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical point in finite density lattice QCD by canonical approach (2009)
  • 著者名/発表者名: Shinji Ejiri
  • 雑誌名: Nucl. Phys. A 巻: 830 ページ: 717c-720c
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/03759474/830/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free energies of heavy quarks in full-QCD lattice simulations with Wilson-type quark action (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Maezawa, S. Aoki, S. Ejiri, T. Hatsuda, N. Ishii, K. Kanaya, H. Ohno, T. Umeda
  • 雑誌名: Nucl. Phys. A 巻: 830 ページ: 247c-250c
  • URL: http://www.sciencedirect.com/science/journal/03759474/830/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for the Charmonia Dissociation in Lattice QCD (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Ohno, T. Umeda, and K. Kanaya
  • 雑誌名: J. Phys. G : Nucl. Part. Phys 巻: 36ref.064027 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1088/0954-3899/36/6/064027
  • 査読あり
• [学会発表] Finite density QCD on the lattice with a histogram method (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: Quarks, Gluons, and Hadronic Matter under Extreme Conditions
  • 発表場所: St. Goar, Germany
  • 年月日: 20130318-21
  • 招待講演
• [学会発表] Finite density QCD with a histogram method (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: New Horizons in Lattice Field Theory
  • 発表場所: Natal, Brazil
  • 年月日: 20130313-27
  • 招待講演
• [学会発表] Finite density QCD with Wilson quarks using the histogram method (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: QCD Structure I
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 20121001-20
  • 招待講演
• [学会発表] Lattice QCD at finite T and μ -- updates from Lattice 2012 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金谷和至
  • 学会等名: 基研研究会 熱場の量子論とその応用2012
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120822-24
  • 招待講演
• [学会発表] Phase Structure of QCD from the Lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: XQCD 2011
  • 発表場所: San Carlos, Mexico
  • 年月日: 20110718-20
  • 招待講演
• [学会発表] Finite Temperature QCD on the Lattice (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: Asian School on Lattice Field Theory 2011
  • 発表場所: TIFR, Mumbai, India
  • 年月日: 20110314-25
  • 招待講演
• [学会発表] QCD thermodynamics with Wilson-type quarks (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: Lattice QCD confronts experiments
  • 発表場所: Mishima, Japan
  • 年月日: 20101104-06
• [学会発表] Lattice results on the phase structure and equation of state in QCD at finite temperature (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: QCHS9
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 20100830-0904
  • 招待講演
• [学会発表] Status of EOS calculation in 2+1 flavor QCD with improved Wilson quarks by the fixed scale approach (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: XQCD 2010
  • 発表場所: Bad Honnef, Germany
  • 年月日: 20100621-23
  • 招待講演
• [学会発表] Finite temperature QCD on the lattice -- status 2010 (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: Lattice 2010
  • 発表場所: Villasimius, Italy
  • 年月日: 20100614-19
  • 招待講演
• [学会発表] QCD at finite temperatures and densities on the lattice with improved Wilson quarks (2010)
  • 著者名/発表者名: 金谷和至
  • 学会等名: KEK理論研究会2010, 高エネルギー加速器研究機構
  • 発表場所: 茨城
  • 年月日: 20100311-12
• [学会発表] QCD thermodynamics at zero and finite densities with improved Wilson quarks (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: NFQCD 2010
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20100308-19
  • 招待講演
• [学会発表] Towards the equation of state in 2+1 flavor QCD with improved Wilson quarks in the fixed scale approach (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: Lattice 2009
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20090726-31
• [学会発表] Fixed scale approach to the equation of state on the lattice (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Kanaya
  • 学会等名: Quark Matter 2009
  • 発表場所: Knoxville, TN, USA
  • 年月日: 2009-04-03