2017 Fiscal Year Annual Research Report
Research on quantum simulations out of equlibrium
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15H03652
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
福嶋 健二 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60456754)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日高 義将 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 研究員 (00425604)
松枝 宏明 仙台高等専門学校, 総合工学科, 教授 (20396518)
佐々木 勝一 東北大学, 理学研究科, 准教授 (60332590)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | クォーク物質 / 電気伝導度 / カイラル量子異常 / トポロジカル感受率 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に引き続きCP(N-1)模型のトポロジー的な性質を調べることに注力した。先行研究との整合性を確認した後、トポロジカル感受率や有限フーリエ波数におけるトポロジカル電荷の相関関数の結合定数依存性を、１ループ近似による解析計算の結果を比較して、数値計算結果の正当性を入念にチェックした。トポロジカル感受率だけを見ると、結合定数が大きい場合には（温度が低い場合には）感受率が小さくなる。これは一見、QCDと逆の振る舞いのようだが、CP(N-1)模型の結合定数はQCDの結合定数の逆数に対応していることを考えると、自然な結果である。トポロジカル感受率は、トポロジカル電荷の相関関数のフーリエ波数がゼロの成分に相当する。有限フーリエ波数の成分まで調べてみると、摂動的な揺らぎが乗っており、ほぼ当たり前に見えたトポロジカル感受率の結果は、非自明な全体構造のごく一部を切り出して見ていたことが分かった。これはCP(N-1)模型という特殊な模型だけでなく、より一般的に例えばQCD等にもすぐに応用できる新しい知見である。
また、本年度は実時間の物理現象を調べるために、輸送係数の新しい計算にも挑戦した。カイラル量子異常に由来した特殊な電気伝導度の計算を遂行し、従来の最低次の近似計算では発散していた答えについて、初めて物理的に意味のある結果を得ることに成功した。これは計算手法として新しい実時間現象へのアプローチを与えると同時に、カイラル量子異常をプローブする実験データに対する初めての理論的に系統的な説明という意味で、極めて重要な成果であると言える。主要な結果はPhysical Review Letters誌に掲載され、現在、計算テクニックの詳細をまとめた続編論文を執筆中である。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(5 results)
