素粒子・原子核シミュレーションにおける計算方法のブレークスルー

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22540301
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 出渕 卓 独立行政法人理化学研究所, 計算物理研究グループ, グループリーダー (60324068)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 格子場の理論 / Cabibbo / 小林・益川理論 / B中間子 / K中間子 / カイラル対称性

研究概要

大規模格子シミュレーションを通じて素粒子・原子核物理に重要な物理量の精密計算とそのための計算方法・アルゴリズムの研究を通して、今まで不可能だった計算を行えるようにすることを目標として次の研究を行った。
1. Cabibbo 小林・益川理論による CPを破る K→ππ崩壊 の計算
2. 格子上の量子色力学+量子電磁気の計算、アイソスピンの破れの計算
3. ミューオン異常磁気能率 (g-2)μ へのハドロンからの2つの寄与(光-光散乱、真空偏極)
4. B中間子崩壊、混合の計算
5. 陽子・中性子の永久電気双極子能率、核子の形状因子・構造関数
6. 新しい格子シミュレーションの統計誤差の縮減方法

研究成果

• [雑誌論文] Domain Wall QCD with Near-Physical Pions (2013)
  • 著者名/発表者名: Boyle, N. H. Christ, N. Garron, R. J. Hudspith, T. Izubuchi, C. Jung, C. Kelly, A. T. Lytle, R. D. Mawhinney, D. Murphy, S. Ohta, C. T. Sachrajda, A. Soni, J. M. Zanotti (RBC and UKQCD Collaborations)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D87 ページ: 094514 (53 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice determination of the K → (ππ)I=2 Decay Amplitude A2 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Blum, P.A. Boyle, N.H. Christ, N. Garron, E. Goode, T. Izubuchi, C. Jung, C. Kelly, C. Lehner, M. Lightman, Q. Liu, A.T. Lytle, R.D. Mawhinney, C.T. Sachrajda, A. Soni, C. Sturm (RBC and UKQCD Collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D86 ページ: 074513 (26 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonperturbative tuning of an improved relativistic heavy-quark action with application to bottom spec- troscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasumichi Aoki, Norman H.Christ, Jonathan M.Flynn, Taku Izubuchi, Christoph Lehner, Min Li, Hao Peng, Amarjit Soni, Ruth S. Van de Water, Oliver Witzel (RBC and UKQCD Collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D86 ページ: 116003 (28 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full QED+QCD Low-Energy Constants through Reweighting (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Ishikawa, Thomas Blum, Masashi Hayakawa, Taku Izubuchi, Chulwoo Jung, Ran Zhou
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 109 ページ: 072002 (5 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] The K → (ππ)I=2 Decay Amplitude from Lattice QCD (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Blum, P. A. Boyle, N. H. Christ, N. Garron, E. Goode, T. Izubuchi, C. Jung, C. Kelly, C. Lehner, M. Lightman, Q. Liu, A. T. Lytle, R. D. Mawhinney, C. T. Sachrajda, A. Soni, C. Sturm (RBC and UKQCD Collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 108 ページ: 141601 (5 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] K to ππ Decay amplitudes from Lattice QCD (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Blum, P.A. Boyle, N.H. Christ, N. Garron, E. Goode, T. Izubuchi, C. Lehner, Q. Liu, R.D. Mawhinney, C.T. Sachrajda, A. Soni, C. Sturm, H. Yin, R. Zhou (RBC and UKQCD Collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D84 ページ: 114503 (22 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charm quar system at the physical point of 2+1 flavor lattice QCD (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Namekawa,S.Aoki,K.-I.Ishikawa,N.Ishizuka,T.Izubuchi,K.Kanaya, .Kuramashi, . awa, . aniguchi, A. awa, N. ita, . oshie (PACS-CS Collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D84 ページ: 074505 (11 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] ne-loop operator matching in the static heavy and domain-wall light quark system with O(a) improve- ment (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomomi Ishikawa, Yasumichi Aoki, Jonathan M. Flynn, Taku Izubuchi, Oleg Lo ti
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1105 ページ: 040 (77 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuum Limit of BK from 2+1 Flavor Domain Wall QCD (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, R. Arthur, T. Blum, P.A. Boyle, D. Brommel, N.H. Christ, C. Dawson, T. Izubuchi, C. Jung, C. Kelly, R.D. Kenway, M. Lightman, R.D. Mawhinney, Shigemi Ohta, C.T. Sachrajda, E.E. Scholz, A. Soni, C. Sturm, J. Wennekers, R. Zhou (RBC and UKQCD Collaborations)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D84 ページ: 014503 (32 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuum Limit Physics from 2+1 Flavor Domain Wall QCD (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Aoki, R.Arthur, T.Blum, P.A.Boyle, D.Brommel, N.H.Christ, C.Dawson, J.M.Flynn, T.Izubuchi, X-Y.Jin, C.Jung, C.Kelly, M.Li, A.Lichtl, M.Lightman, M.F.Lin, R.D.Mawhinney, C.M.Maynard, S.Ohta, B.J.Pendleton, C.T.Sachrajda, E.E.Scholz, A.Soni, J.Wennekers, J.M.Zanotti, R.Zhou (RBC and UKQCD Collaborations)
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: D 83 ページ: 074508 (65 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electromagnetic mass splittings of the low lying hadrons and quark masses from 2+1 flavor lattice QCD+QED (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Blum, T. Doi, M. Hayakawa, T. Izubuchi, S. Uno, N. Yamada, R. Zhou
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D82 ページ: 094508 (47 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-perturbative renormalization of quark mass in Nf=2+1 QCD with the Schroedinger functional scheme (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, K.-I. Ishikawa, N. Ishizuka, T. Izubuchi, K. Kanaya, Y. Kuramashi, K. Murano, Y. Namekawa, M. Okawa, Y. Taniguchi, A. Ukawa, N. Ukita, T. Yoshie (PACS-CS collaboration)
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1008:101 ページ: (27 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] he eta and eta' mesons from Lattice QCD (2010)
  • 著者名/発表者名: N.H. Christ, C. Dawson, T. Izubuchi, C. Jung, Q. Liu, R.D. Mawhinney, C.T. Sachrajda, A. Soni, R. Zhou (RBC-UKQCD collaboration)
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 105 ページ: 241601 (4 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neutral B-meson mixing from unquenched lattice QCD with domain-wall light quarks and static b-quarks (2010)
  • 著者名/発表者名: C. Albertus, Y. Aoki, P. A. Boyle, N. H. Christ, T. T. Dumitrescu, J. M. Flynn, T. Ishikawa, T. Izubuchi, O. Loktik, C. T. Sachrajda, A. Soni, R. S. Van de Water, J. Wennekers, O. Witzel (RBC- KQCD collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D82 ページ: 014505 (29 pages)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Physical Point Simulation in 2+1 Flavor Lattice QCD (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Aoki, K. I. Ishikawa, N. Ishizuka, T. Izubuchi, D. Kadoh, K. Kanaya, Y. Kuramashi, Y. Namekawa, M. Okawa, Y. Taniguchi, A. Ukawa, N. Ukita, T. Yoshie (PACS-CS collaboration)
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D81 ページ: 074503 (12 pages)
  • 査読あり
• [学会発表] Lattice QCD and the HEP Intensity Frontier (2013)
  • 学会等名: TN, Lattice QCD Computational Science Workshop
  • URL: https://www.olcf.ornl.gov/training-event/lattice-qcd-computational-science-wor shop/
  • 発表場所: Oak Ridge National Laboratory(招待講演)
  • 年月日: 20130400
• [学会発表] Lattice-QCD Calculations for ED s (2013)
  • 学会等名: IL, Winter Workshop on Electric Dipole Moments (EDMs13)
  • URL: https://indico.fnal.gov/conferenceDisplay.py?confId=6276
  • 発表場所: Fermi National Accelerator Laboratory(招待講演)
  • 年月日: 20130200
• [学会発表] Lattice QCD+QED and its applications (2012)
  • 学会等名: RBRC, Wuhan workshop on QCD Structure,
  • URL: http://conf.ccnu.edu.cn/ qcdstructure/
  • 発表場所: University of Wuhan, Wuhan, China(招待講演)
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] Lattice calculation of the nucleon ED (2012)
  • 学会等名: ECT* workshop EDM Searches at Storage Rings
  • URL: http://www.ectstar.eu/
  • 発表場所: European Center for Theoretical Studiesin Nuclear Physicsand Related Areas(ETC*), Trento, Italy(招待講演)
  • 年月日: 20121000
• [学会発表] A new class of error reduction techniques and its application (2012)
  • 学会等名: Frontiers in Lattice Gauge Theory Workshop, Galileo Galilei Institute for Theoretical Physics
  • URL: http://www.ggi.fi.infn.it//index.php?p=events.inc&id=84
  • 発表場所: Florence, Italy(招待講演)
  • 年月日: 20120900
• [学会発表] Lattice QCD+QED (2012)
  • URL: http://www.int.washington.edu/PROGRAMS/12-2c/ Invited lectures
  • 発表場所: Seattle INT Summer School on Lattice QCD for Nuclear Physics, Univ. Washington
  • 年月日: 20120800
• [学会発表] Plenary talk "Iospin brea ing studies from lattice QCD + QED (2012)
  • 学会等名: Jefferson Lab The 7th International Workshop on Chiral Dynamics
  • URL: http://www.jlab.org/conferences/CD12/
  • 発表場所: Jefferson Lab(招待講演)
  • 年月日: 20120800
• [学会発表] CAA: Covariant Approximation Averaging a class of error reduction techniques (2012)
  • 学会等名: The Seventh International Workshop on Lattice QCD and Numerical Analysis, Univ Adelaide
  • URL: http://www.physics.adelaide.edu.au/cssm/wor shops/QCDNA7/
  • 発表場所: Adelaide, Australia QCDNA VII(招待講演)
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] Aslash SeqSrc & AMA (2012)
  • 学会等名: The 4th International Workshop on Lattice Hadron Physics, Univ. Adelaide
  • URL: http://www.physics.adelaide.edu.au/cssm/wor shops/LHP4/
  • 発表場所: Adelaide, Australia LHP IV(招待講演)
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] plenary talk "Lattice QCD + QED from Isospin breaking to g-2 light-by-light (2012)
  • 学会等名: The 30th International Symposium on Lattice Field Theory
  • URL: http://www.physics.adelaide.edu.au/cssm/lattice2012/
  • 発表場所: Cairns, Australia Lattice 2012(招待講演)
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] Proton Decay Matrix Elements from Latticee QCD (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Izubuchi E.Shintani Y.Aoki, A.Soni
  • 学会等名: Project X Physics Study Workshop
  • URL: https://indico.fnal.gov/conferenceTimeTable.py?confId=5276
  • 発表場所: FNAL(招待講演)
  • 年月日: 20120600
• [学会発表] Lattice QCD+QED (2011)
  • 学会等名: Japan-German Symposium on Lattice Gauge Theory
  • URL: http://particle.uni-wuppertal.de/symposiumlgt/
  • 発表場所: Wuppertal, Germany(招待講演)
  • 年月日: 20110500
• [学会発表] S , CK , and LQCD (2011)
  • 学会等名: Seminar at Kobayashi-Maskawa Institute
  • URL: http://www.kmi.nagoya-u.ac.jp/jpn/events/seminar.html
  • 発表場所: Nagoya University(招待講演)
  • 年月日: 20110400
• [学会発表] plenary tal "Recent results of CKM physics, quark masses from RBC/ KQCD" (2011)
  • 学会等名: Rencontres de Moriond, Electro-Weak
  • 発表場所: La Thuile, Italy(招待講演)
  • 年月日: 20110300
• [学会発表] Studies of the pseudoscalar mesons including isospin symmetry breakings using lattice QCD+QED (2010)
  • 学会等名: High Energy Physics Seminar
  • URL: http://www.physics.ohio-state.edu/hepastro/
  • 発表場所: Ohio State University(招待講演)
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] Studies of isospin symmetry breakings using lattice QCD+QED (2010)
  • 学会等名: Seminar at the Particle Theory Group
  • 発表場所: Yale University(招待講演)
  • 年月日: 20101100
• [学会発表] Lattice QCD+QED simulation (2010)
  • 学会等名: Future directions in lattice gauge theory - LG 10
  • URL: http://ph-dep-th.web.cern.ch/ph-dep-th/content2/THInstitutes/2010/LGT10/LGT10.html
  • 発表場所: CERN, Meyrin, Switzerland(招待講演)
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] Error reduction technique using covariant approximation and application to nucleon form factor
  • 著者名/発表者名: Thomas Blum, Taku Izubuchi, Eigo Shintani
  • 学会等名: PoS(LAT2012) 262, arXiv:1212.5931 (8 pages)
  • 発表場所: (招待講演)
• [学会発表] Hadronic corrections to the muon anomalous magnetic moment from lattice QCD
  • 著者名/発表者名: Thmas Blum, Masashi Hayakawa, Taku Izubuchi
  • 学会等名: PoS(LAT2012) 022
  • 発表場所: (招待講演)