| 研究課題/領域番号 |
23540321
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
井上 貴史 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80407353)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| キーワード | Hダイバリオン / 格子QCD / エキゾチックハドロン / ハイペロン相互作用 / バリオン間相互作用 / ストレンジネス |
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| 研究概要 |
本研究は、格子ＱＣＤの数値計算によって、Ｈダイバリオンの存在を探る研究である。本年度は、クォーク質量が縮退したフレーバー対称極限と呼ばれる世界において、Ｈダイバリオンが存在するか否かを調べた。その結果、クォーク質量のある領域で、安定なＨダイバリオンが存在する確証を得た。この成果は、バリオンとメソン以外にハドロンが存在する事を世界で初めて実証した快挙であり、また、Jaffe 博士による有効模型での予想を３４年目にして確認した記念碑となるものである。この成果を公表した論文は、物理の世界で最も権威のある Physical Review Letters 誌に掲載され、さらにその巻のハイライト論文に選ばれた。また、格子ＱＣＤ業界で最大の国際会議 XXIX International Symposium on Lattice Field Theory (Lattice 2011)や、素粒子原子核業界で最大の国際会議 19th Particles & Nuclei International Conference (PANIC 2011)を含め、国内外の会議においてこの成果について講演し、高い評価を受けた。本成果を受けて J-PARC 等の実験施設でＨダイバリオン探索実験が提案される等、物理学界に大きな影響を与えている。なお、数値計算に用いたスーパーコンピュータの利用料、会議参加の為の旅費等は、当助成金によって支払われた。当助成金がなければ、本研究はなし得なかったと言える。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究は、格子ＱＣＤの数値計算によって、Ｈダイバリオンの存在を探る研究である。従来、格子ＱＣＤにおいて束縛状態を判別するには、格子の体積を変えて計算を繰り返す事が必要だとされて来た。当助成金を申請する段階では、私もその繰り返しを考慮して研究計画を立てた。しかし申請後、私を含む共同研究グループによって、１つの体積で束縛状態を判定する画期的な方法が考案された。その方法が成功した為、予定よりも早く、業績の項目に記載した成果を上げる事ができた。実際、予定したよりも広いクォーク質量の範囲で、既に数値計算が完了している。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究は、格子ＱＣＤの数値計算によってＨダイバリオンの存在を探る研究であるが、業績の項目に記載した様に、既に、フレーバー対称世界のクォーク質量のある領域で、安定なＨダイバリオンが存在する事を明かにした。今後は、クォーク質量の領域を広げて調べることにより、Ｈダイバリオンが存在する領域と、その束縛エネルギーのクォーク質量依存性を明かにしたい。また、高密度バリオン物質の状態方程式に対して、Ｈダイバリオが与える影響についても調べたい。これらの研究の推進にあたって特に困難は見当たらない。特段の方策は必要ないと考えている。しかし、場合によっては、高密度バリオン物質の状態方程式に関して、専門家の協力をいただく事があるかもしれない。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
次年度は、クォーク質量の小さいフレーバー対称世界、すなわちカイラル極限において、Ｈダイバリオンの存在とその束縛エネルギーを調べたい。その数値計算に用いる為、筑波大学のスーパーコンピュータシステムである T2K-Tsukuba の一般共同利用を申請する。その１ヵ月の利用料として、３４万円を当助成金で支払う予定である。また、６月にオーストラリアで開催される格子ＱＣＤ業界で最大の国際会議 International Symposium on Lattice Field Theory に参加し、研究成果の公表とライバルグループの進展状況の調査をしたいと考えている。その参加費用に当助成金を使用する予定である。本年度は３割分の交付が遅れた為、予定していた解析用パソコンを購入する機会を逸してしまった。その為に、次年度使用金が発生している。次年度の早い時期に、解析用パソコンを購入したいと考えている。
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