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本研究の目的は、標準理論の精密検証に向けて、ハドロンの非摂動論的性質を格子QCDの数値シミュレーションによって明らかにすることである。平成22年度は、本研究の特色の一つである、任意の格子点間のクォークプロパゲータの計算を完遂した。標準理論の精密検証のためには、ハドロンの形状子を高精度で計算することが重要であり、そのために、計算を大きい格子サイズ、及び、twisted boundary conditionと呼ばれる改良された境界条件に拡張した。
本年度は得られたプロパゲータを用いた物理量の計算、解析も本格化させた。具体的には、基本的な物理量であるπ、K中間子の荷電、スカラー形状因子、及び、セミレプトニック崩壊の形状因子の計算を開始した。本研究ではカイラル対称性を厳密に保った計算を行っているため、カイラル摂動論との厳密な比較が可能であり、その結果、カイラル摂動論の未定パラメタの決定、小林益川行列要素の決定を推進することができる。
また、昨年度に着手した核子中のストレンジクォーク含有量の計算を論文にまとめて発表した。この物理量は、暗黒物質の直接探索実験の結果解析において重要な物理量である。計算をより高精度化するために、軽いクォークのダイナミクスを全て取り入れたシミュレーションへの拡張も開始した。
中間子の荷電、スカラー形状因子、及び、クォーク含有量の計算では非連結ダイアグラムの計算が必要である。従来のシミュレーション手法では計算することが難しいが、本研の手法では簡単に計算できる。このことから、特に非連結ダイアグラムが関係する計算についての招待講演を2件、行った。
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