格子QCDによる重いクォークの物理の研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14046202
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 青木 慎也 筑波大学, 物理学系, 教授 (30192454)
• Keywords: 格子QCD / 小林・益川行列 / B中間子 / 重いクォーク / 作用の0(a)改良 / クエンチ近似 / モンテカルロ計算 / 相対論的不変性

Research Abstract

素粒子の標準模型において小林・益川行列の決定は重要であり、現在も多くの理論的計算、精密測定実験が行われている。特に、ボトムクォークを含む重いB中間子の物理が重要であり、日本のKEKやアメリカのSLACのBファクトリーで精力的な実験が行われている。その実験結果から小林・益川行列を決定するには格子QCDによる理論的な弱電磁行列要素の非摂動的な計算が必要である。しかしながら、格子上では格子カットオフより重いクォークを取り扱うことには理論的な困難があり、精密な計算が難しかった。本研究では、この困難を解決するために格子作用の改良という考えを重いクォークの場合に適用し、以下のような結果を得ている。
1.格子作用の0(a)改良というアイデアが重いクォークに適用できることを示した。また、摂動展開の0次近似で0(a)改良に必要な理論のパラメタを決定した。さらに、物理量に対するscaling violationがクォーク質量のなめらかな関数になることも示した。これらの結果は論文にまとめて投稿誌し、現在、印刷中である。
2.0(a)改良に必要な理論のパラメタを摂動展開の1次で計算した。特に、クローバー項の係数の質量依存性を計算したのは世界ではじめてであり、今後の応用が期待される。計算結果を含んだ論文は現在準備中である。
3.2の計算で決定したパラメタを用いて、格子QCDのクエンチ近似モンテカルロ計算で、我々の方法の有効性をテストしている。従来の方法に比べて、連続極限で成り立つべき粒子の分散関係や崩壊定数などの相対論的不変性の回復が非常に良いという肯定的な結果を得ている。

Research Products

• [Publications] S.Aoki: "Relativistic Heavy Quark on the Lattice"Progress of Theoretical Physics. (印刷中).
• [Publications] S.Aoki: "Relativistic heavy quarks on the lattice"Nuclear Physics B(Proc. Suppl.). 106. 349-351 (2002)