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2015 年度 実施状況報告書

格子QCDにおける有限体積効果を1%以下に抑えるためのパイ中間子有効理論の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25800147
研究機関大阪大学

研究代表者

深谷 英則  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (70435676)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード格子QCD
研究実績の概要

CERN の大型ハドロン衝突型加速器(LHC)で Higgs 粒子が発見されたが、その振る舞いは素粒子標準模型と無矛盾である。一方、暗黒物質やニュートリノ振動の実験結果により、標準模型を超える新しい物理の存在も確実と言える。このような状況では、素粒子実験、理論の双方を用いて、素粒子標準模型を精密に検証し、実験と理論のわずかな差異を探ることで、新しい物理への糸口をつかむ、ボトムアップ型の研究がますます重要になる。本研究の目的は、強い相互作用を記述する量子色力学(QCD)を精密に理論計算するため、格子QCD数値計算の主要な系統誤差である有限体積効果を精度よくコントロールすることにある。

平成27年度は、JLQCD共同研究において、D中間子の崩壊過程に関する形状因子について研究を進めた。この形状因子は、新しい物理の発見が期待されている、カビボ小林益川行列要素の検証に不可欠な物理量である。私たちは、カイラル対称性を保ち、かつ精細な格子間隔での数値計算を可能とするメビウスドメインウォールフェルミオンを用いた数値シミュレーションを行い、2.5% 程度の精度を達成できることを確かめた。現在、有限体積効果を検証すべく、より大きい格子における数値計算を進めているが、当初の予定より遅れが生じたため、研究期間の延長を申請、受理された。

一方、有限体積効果で最も懸念されているトポロジカルチャージのゆらぎについて、そのゆらぎからエータプライム中間子の質量を計算できるという新しい手法を開発、Physical Review D に発表することができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

D中間子の崩壊過程に関する形状因子の大きな体積の格子計算に遅れが生じている。

今後の研究の推進方策

複数の体積でD中間子形状因子の計算を行い、高精度で小林益川行列の決定を行う。1年程度で遂行可能であると考えている。

次年度使用額が生じた理由

当初の計画であった多様なハドロン(特にD中間子)の形状因子の大きい格子での数値計算に遅れが生じているため。

次年度使用額の使用計画

2016年7月にイギリスのSauthampton 大学で行われる、34th International Symposium on Lattice Field Theoryに出席、研究発表のための旅費として支出予定である。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Violation of chirality of the Mobius domain-wall Dirac operator from the eigenmodes2016

    • 著者名/発表者名
      G. Cossu, H. Fukaya, A. Tomiya and S. Hashimoto
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 ページ: 034507

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.93.034507

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] eta' meson mass from topological charge density correlator in QCD2015

    • 著者名/発表者名
      H. Fukaya, S. Aoki, G. Cossu, S. Hashimoto, T. Kaneko, and J. Noaki (JLQCD collaboration)
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 92 ページ: 111501

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.92.111501

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Renormalization of Extended QCD_22015

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Fukaya and Ryo Yamamura
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 103B05 ページ: 1,20

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv142

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 格子QCD数値計算によるDメソン崩壊過程に関するCKM行列要素の決定2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木貴志, 金子隆志, 趙栄貴, 野秋淳一, 橋本省二, 深谷英則 [ほかJLQCD collaboration]
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
    • 国際学会
  • [学会発表] 有限温度QCDにおける U(1) カイラルアノマリー2016

    • 著者名/発表者名
      深谷英則 for JLQCD collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 部分空間で計算したゼロ温度および有限温度QCDにおけるトポロジー感受率2016

    • 著者名/発表者名
      深谷英則 for JLQCD collaboration
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] Topology in lattice QCD2015

    • 著者名/発表者名
      H. Fukaya for JLQCD collaboration
    • 学会等名
      Symposium on `Quarks to Universe in Computational Science (QUCS 2015)’
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall, Nara
    • 年月日
      2015-11-04 – 2015-11-08
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] D meson semileptonic decays from lattice QCD with chiral fermions2015

    • 著者名/発表者名
      T. Suzuki, Y-G. Cho, H. Fukaya, S. Hashimoto, T. Kaneko, J. Noaki
    • 学会等名
      The 33rd International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-14 – 2015-07-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Extracting the eta' meson mass from gluonic correlators in lattice QCD2015

    • 著者名/発表者名
      H. Fukaya, G. Cossu, S. Hashimoto, T. Kaneko (JLQCD collaboration)
    • 学会等名
      The 33rd International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-14 – 2015-07-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Renormalization of two-dimensional XQCD2015

    • 著者名/発表者名
      H. Fukaya and R. Yamamura
    • 学会等名
      The 33rd International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-14 – 2015-07-18
    • 国際学会
  • [学会発表] On the axial U(1) symmetry at finite temperature2015

    • 著者名/発表者名
      G. Cossu, H. Fukaya, S. Hashimoto, J. Noaki, A. Tomiya (JLQCD collaboration)
    • 学会等名
      The 33rd International Symposium on Lattice Field Theory
    • 発表場所
      Kobe International Conference Center, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-07-14 – 2015-07-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Extracting (pion) form factors from finite volume lattices2015

    • 著者名/発表者名
      H. Fukaya for JLQCD collaboration
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Chiral Dynamics 2015
    • 発表場所
      Pisa
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-07-03
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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