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2023 年度 実施状況報告書

高精度QCD計算のための理論的枠組の構築と現象論的応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K03404
研究機関東北大学

研究代表者

隅野 行成  東北大学, 理学研究科, 教授 (80260412)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
キーワードリノーマロン / 摂動QCD / クォーコニウム
研究実績の概要

2023年度は3つのテーマに取り組んだ。
1つ目は、DSRS法を完成させ、Bメソンの崩壊幅の計算に適用して|Vcb|を決定した。結果をJHEP及びPhys.Rev.に発表した。
2つ目は、クォーコニウム系における高次リノーマロンの相殺について調べた。以前よりleading orderでO(Λ_QCD)のリノーマロン相殺が、クォークpole質量とQCDポテンシャルの間で起こっていることが知られており、そのことは基礎物理定数の精密決定において重要な役割を果たして来た。今回初めてO(Λ_QCD^2/m)のリノーマロン相殺が起こっている兆候を見つけた。以下の3つの解析を行った。(a)FTRS法、及びDSRS法のLeading log近似で、1/(mr^2)ポテンシャルにO(Λ_QCD^2/m)のリノーマロンが含まれることを示した。(b)Fixed-orderの摂動級数の解析で、この高次リノーマロン相殺を取り入れると、取り入れない場合よりも摂動級数の収束性が上がることを示した。(c)FTRS/DSRS法によるpole質量と1/(mr^2)ポテンシャルの各々のリノーマロンの収束性の評価は、現状の最初の2項では難しいことが分かった。一方で、それらの間には部分的な相殺が起こっていることが見て取れた。これらの結果は、両者にリノーマロンが含まれていて、かつそれらが相殺しているという予想と無矛盾であり、更に(a)(b)はその予想を強く示唆していると解釈できる。このような解析は高次リノーマロンについて初めてのものであり、この性質を用いて物理量の高精度測定に応用できることが期待される。この解析結果はPhysics Lettersに発表済みである。
3つ目は、クォーコニウム系のハミルトニアンに対する2ループ補正の計算である。順調に計算が進んだ。

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

リノーマロン相殺とOPEを用いた基礎物理定数の高精度決定に向けて順調に成果を上げているため。

今後の研究の推進方策

クォーコニウム系のハミルトニアンに対する2ループ補正の計算を完成させる。またその結果を用いてクォーコニウム系の超微細構造に対する高次補正を計算する。既にハミルトニアンの計算の方針は確定して順調に計算は進んでいる。現在はnon-annihilation channelの計算を行なっているが、終了後にはannihilation channelの計算を行なう。同じ方針で計算できるはずである。
また、国際会議に参加して途中経過を発表するとともに、最近の計算技術の進展を習得して我々の計算に応用することを模索する。

次年度使用額が生じた理由

招へいを予定していた外国人研究者が都合により来れなくなったので、次年度に招へいする予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] On order Λ_QCD^2/m renormalons in quarkonium system2024

    • 著者名/発表者名
      Takuya Agemura, Yukinari Sumino
    • 雑誌名

      Physics Letters

      巻: B850 ページ: 138505-1,7

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2024.138505

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inclusive | V c b | determination in MSbar mass scheme using dual-space-renormalon-subtraction method2023

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Hayashi, Go Mishima, Yukinari Sumino, and Hiromasa Takaura
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D108 ページ: 094009-1,19

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.108.094009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Renormalon subtraction in OPE by dual space approach: nonlinear sigma model and QCD2023

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Hayashi, Go Mishima, Yukinari Sumino, and Hiromasa Takaura
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 06 ページ: 42-1,43

    • DOI

      10.1007/JHEP06(2023)042

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Renormalon subtraction in |Vcb| determination2023

    • 著者名/発表者名
      Yukinari Sumino
    • 学会等名
      KEK-FF
    • 国際学会
  • [学会発表] On Λ_QCD^2/m renormalons of pole mass and interquark potential2023

    • 著者名/発表者名
      Takuya Agemura
    • 学会等名
      KEK-PH2023
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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