動的クォークの効果を取り入れた数値シミュレーションによる格子量子色力学の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640294
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 大川 正典 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00168874)
• Keywords: 格子量子色力学 / ハドロン行列要素 / 動的クォーク

Research Abstract

強い相互作用を支配する法則は量子色力学であると考えられており、その定量的研究は素粒子物理学の最も重要な課題の一つである。これを可能にしたのが格子量子色力学であり、計算機の発達とともに数値シミュレーションにより物理量を定量的に求める方法が飛躍的に進歩して来た。我々の目的は、格子量子色力学の数値シミュレーションを動的クォークの効果を取り入れて行い、現象論的に重要なハドロン行列要素等の物理量を精度良く求める事にある。
動的クォークの効果を取り入れるにはクォーク作用の行列式からの寄与を評価しなければならない。フレーバー数が偶数の場合にはHybrid Monte Carlo法と呼ばれるアルゴリズムがすでに確立されており、動的クォークの寄与を効率良く評価出来る。この方法を用いてフレーバー数が2の場合のシミュレーションを格子間隔aに比例した系統誤差を取り除いた格子作用(O(a)improved Wilson action)を用いて行い、π,ρ,K中間子や核子等のハドロンの質量スペクトルおよびBファクトリー計画の研究に不可欠なBメソンの崩壊定数、バックパラメーター等のハドロン行列要素の計算を行った。
物理的に最も重要な(2+1)フレーバーの数値シミュレーションを行うにはフレーバー数に依らずに適応可能なアルゴリズムが必要となる。近年良く用いられているHybrid R法こは運動方程式を数値的に離散化する際に系統誤差を生み出す欠点がある。フレーバー数に依らずに系統誤差が排除出来る新しいアルゴリズムをO(a)improved Wilson actionに対して提案し、大規模な実用計算が可能なことを示1した。この方法を用い実際の(2+1)フレーバーQCDのシミュレーションを行い、理論の相構造について議論した。

Research Products

• [Publications] S.Aoki: "Polynomial Hybrid Monte Carlo algorithm fn lattice QCD with odd number of flavors"Physical Review D. (発表予定).
• [Publications] S.Aoki: "Differentiarl detay rate of B→ПU semileptonic decry with lattice NRQCP"Physical Review D. 64・11. 114505-1-114505-19 (2001)
• [Publications] A.Ali Khan: "Topological susceptibility in Lattice QCP with two flavors of dynamical guarks"Physical Review D. 64・11. 114501-1-114501-10 (2001)
• [Publications] A.Ali Khan: "Kaon B parameta from quenched domain-wall QCP"Physical Review D. 64・11. 114506-1-114506-21 (2001)
• [Publications] A.Ali Khan: "Light gadron Spectroscopy with two flavors of dynamical quarks on the lattice"Physical Review D. 65・5. 054505-1-054505-50 (2002)
• [Publications] Y.Namekawa: "Thermodynamics of su(3)sangl theus on anisotropic latte"Physical Review D. 64・7. 074507-1-074507-13 (2001)