| 研究課題/領域番号 |
24540250
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
滑川 裕介 筑波大学, 計算科学研究センター, 研究員 (00377946)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 計算物理 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、格子量子色力学（ＱＣＤ）に基づく数値計算により、未発見ハドロンの性質を定量的に決定する事である。世界初となる物理点直上の極めて現実に近いシミュレーションによるチャームクォークを含むバリオンの検証及び実験への予言を目指す。
研究目的達成のため、今年度は、まず、チャームクォーク１つを含むバリオン質量を計算した。得られた結果を実験値と比較し、本計算の正当性を確認した。本計算手法の確立は、格子ＱＣＤによる検証及び予言の基礎付けを与えるものであり、重要である。本研究により得られたチャームクォーク１つを含むバリオン質量スペクトル値は、実験値と２シグマの範囲で一致した。これにより、計算結果の正当性が確定できた。また、計算精度は２％に達しており、本計算手法の有効性が確認できた。
この結果を踏まえ、次にチャームクォークを２つ含むバリオン質量計算を実行した。チャームクォークを２つ含むバリオンは、Ξｃｃ（３５２０）のみが実験的発見を報告されている。ただし、この発見を報告している実験グループは１つのみであり、他の実験グループからは否定的な結果が報告されている。Ξｃｃの存在は未だ確定していない。本研究により、Ξｃｃの質量値として 3603(15)(16) MeV を得た。この値は、報告されている実験値 3520 MeV とは有意に異なる。本計算により、既存の実験値 3520 MeV は誤りであり、真の値は 100 MeV 程度高い事を示した。また、Ξｃｃに加え、チャームクォークを２つ及び３つ含む他の未発見バリオンに対する質量予言値を２％の精度で決定した。
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| 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
チャームバリオン質量スペクトルに関して、研究目的を２％の精度で達成できた。チャームクォーク１つを含むバリオン質量スペクトル及びチャームクォークを２つ含むΞｃｃ（３５２０）の検証は順調に実行された。加えて、チャームクォークを２つ及び３つ含む他の未発見バリオンに対する質量予言値も決定できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
さらなる精度向上に努める。現在の計算精度は２％である。既存のチャームクォーク１つを含むバリオン質量実験値は、より高精度に求められている。格子ＱＣＤシミュレーションをさらに進め、実験精度に迫りたい。
また、研究対象をチャームバリオン１体系から２体系への拡張を試みる。多体系になると計算精度が落ちるため、有意なシグナルが得られるかどうかは自明ではない。試行錯誤し、多体系の性質解明に挑む。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成２５年度は、平成２４年度に導入できなかったストレージを購入し、格子ＱＣＤシミュレーションを進める。本来、ストレージ機器は平成２４年度に導入予定であった。しかし、タイ洪水の影響でストレージ機器が高騰し、当初計画通りの導入が困難になった。そこで、平成２４年度は大規模計算機付属の一時領域にシミュレーションデータを保持した。このデータをストレージに移し、データ保持を確定する。その上で、チャームバリオン計算の精密化を進める。
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