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2014 年度 実施状況報告書

超対称性理論の非摂動論的定式化と数値シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 23540330
研究機関九州大学

研究代表者

鈴木 博  九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (90250977)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2016-03-31
キーワード格子ゲージ理論 / 超対称性 / 並進対称性 / エネルギー・運動量テンソル / グラディエント・フロー
研究実績の概要

超対称性理論の格子定式化における最大の困難は、格子構造と無限小並進対称性が相入れない点にある。この問題の認識から、格子上での並進対称性の実現に関心を持った。より具体的には、並進対称性に付随したネーターカレントであるエネルギー・運動量テンソルの格子場理論での構成に関心を持ち、この問題を精力的に研究している。連続極限において、正しく規格化された、保存するエネルギー・運動量テンソルを再現する格子場理論の演算子を構成する問題は、以前から厄介なものと認識されてきた。我々は、この格子場理論におけるエネルギー・運動量テンソルの構成にグラディエント・フローという概念を用いる全く新しい独自の方法を提案し、その正当性・有用性を研究してきた。昨年度は、ゲージ場だけを含む理論のエネルギー・運動量テンソルをグラディエント・フローによって構成する公式を導き、熱力学における数値シミュレーションにより、その有効性を検証した。当該年度は、まず、上の公式を、フェルミ場を含む一般の4次元ゲージ理論に拡張した。次に4次元のゲージ理論での状況を理解するよりやさしい模型として、2次元O(N)非線形シグマ模型を取り上げ、その理論におけるグラディエント・フローを導入した。さらに、そのフロー方程式に従う場と複合演算子が波動関数くり込みを受けないことを摂動論の全次数で厳密に証明した。これは、4次元のゲージ場と極めて類似した性質である。また、2次元O(N)非線形シグマ模型のフロー方程式の1/N展開の最低次での解を求め、これから上の構成法で定義されるエネルギー・運動量テンソルの有限温度期待値を計算し、これが通常の1/N展開で計算される熱力学量と一致していることを示した。また、同様の解析を2次元のGross-Neveu模型でも行い、グラディエント・フローで構成されるエネルギー・運動量テンソルの保存則を1/N展開の最低次で示した。

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

上記の研究実績の概要で述べたように、当該年度はかなりの量の非自明な成果を得ることが出来た。ただし、ほとんどは解析的な研究の成果であり、研究テーマのもう一方にある「数値シミュレーション」というキーワードに沿った成果も今後目指していきたい。

今後の研究の推進方策

今後の研究としては、まず、グラディエント・フローにより構成されたエネルギー・運動量テンソルの有限温度期待値を格子数値シミュレーションで計算する際の離散化誤差の評価に取り組みたい。これはゲージ理論に対して摂動論的な手法で行うと同時に、1/N展開で厳密に解ける2次元O(N)非線形シグマ模型での評価も系統的に行いたい。同時に、ゲージ理論におけるエネルギー・運動量テンソルの有限温度期待値の数値シミュレーションでの精密測定に引き続き取り組む。また、格子場理論における超対称カレントのグラディエント・フローに基づく構成、関連してフェルミオンのフローの計算コード開発とその応用などを考えている。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 8件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Renormalizability of the gradient flow in the 2D O(N) non-linear sigma model2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Makino, Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2015 ページ: 033B08

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv028

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bosonization in the path integral formulation2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Fujikawa, Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 91 ページ: 065010

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.91.065010

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Universal formula for the energy-momentum tensor via a flow equation in the Gross-Neveu model2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2015 ページ: 043B04

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv036

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Universal formula for the flavor non-singlet axial-vector current from the gradient flow2015

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Endo, Kenji Hieda, Daiki Miura, Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2015 ページ: 053B03

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv058

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Large-N limit of the gradient flow in the 2D O(N) nonlinear sigma model2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Makino, Fumihiko Sugino, and Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermodynamics of SU(3) gauge theory from gradient flow on the lattice2014

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Asakawa, Tetsuo Hatsuda, Etsuko Itou, Masakiyo Kitazawa, and Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 ページ: 011501(R)

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.90.011501

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lattice energy-momentum tensor from the Yang-Mills gradient flow---inclusion of fermion fields2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Makino and Hiroshi Suzuki
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 6 ページ: 063B02

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu070

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Gradient flowによるSU(3) Wilsonゲージ作用の格子間隔の測定2015

    • 著者名/発表者名
      北沢正清、浅川正之、初田哲男、入谷匠、伊藤悦子、鈴木博
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-24
  • [学会発表] Large N limit of the gradient flow in the two-dimensional O(N) non-linear sigma model2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博、牧野広樹、杉野文彦
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-24
  • [学会発表] Renormalizability of the gradient flow in the two-dimensional O(N) non-linear sigma model2015

    • 著者名/発表者名
      牧野広樹、鈴木 博
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2015-03-24 – 2015-03-24
  • [学会発表] Yang-Mills gradient flow and the energy-momentum tensor on the lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      Hadrons and Hadron Interactions in QCD 2015
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所(京都市)
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-16
    • 招待講演
  • [学会発表] グラディエントフローによる格子上のエネルギー運動量テンソルの構成2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博
    • 学会等名
      奈良女子大学素粒子論研究室セミナー
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良市)
    • 年月日
      2015-02-23 – 2015-02-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Lattice energy-momentum tensor from the Yang-Mills gradient flow2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博
    • 学会等名
      東北大学大学素粒子・宇宙理論グループセミナー
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Lattice energy-momentum tensor from the Yang-Mills gradient flow2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博
    • 学会等名
      京都大学大学素粒子論研究室セミナー
    • 発表場所
      京都大学(京都市)
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-29
    • 招待講演
  • [学会発表] Lattice energy-momentum tensor from the Yang-Mills gradient flow2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博
    • 学会等名
      名古屋学大学クォーク・ハドロン理論研究室セミナー
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-14
    • 招待講演
  • [学会発表] 格子場の理論におけるYang-Mills/Wilson gradient flow の応用2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博
    • 学会等名
      物理学会2014 年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Yang-Mills gradient flowを用いた格子QCDのエネルギー・運動量テンソルの定式化2014

    • 著者名/発表者名
      牧野広樹、鈴木博
    • 学会等名
      物理学会2014 年秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
  • [学会発表] gradient flow による格子上のエネルギー運動量テンソル2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博
    • 学会等名
      離散的手法による場と時空のダイナミクス
    • 発表場所
      慶應義塾大学(横浜市)
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-14
    • 招待講演
  • [学会発表] Energy-momentum tensor on the lattice from the gradient flow2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Suzuki
    • 学会等名
      Conceptual advances in lattice gauge theory (LGT14)
    • 発表場所
      ジュネーブ(スイス)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-21
    • 招待講演
  • [図書] パリティ Vol. 30 No. 012015

    • 著者名/発表者名
      鈴木 博
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      丸善

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公開日: 2016-05-27  

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