2019 Fiscal Year Annual Research Report
Lattice simulations of Z3 symmetric QCD at finite chemical potential
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17K05446
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
河野 宏明 佐賀大学, 理工学部, 教授 (80234706)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 量子色力学 / 格子シミュレーション / 有限温度 / 有限化学ポテンシャル / Z3対称性 / 符号問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この研究では、Z3対称性のある量子色力学の格子シミュレーションを有限温度・有限化学ポテンシャルのもとで行った。クォーク間に働く強い相互作用の基本理論である量子色力学は、相互作用が長距離（低エネルギー）領域で非常に強くなるため、非摂動的な手法が必要である。その中で、現在最も信頼されているのが計算機上に格子の４次元空間を作り、その中で量子色力学に基づく計算をシミュレーションする格子量子色力学である。格子量子色力学によって、クォークと相互作用を担うグルオンの多体系の統計力学的計算をする事も可能である。クォーク数化学ポテンシャルのない有限温度での格子計算はほぼ確立し、高温では陽子、中性子、中間子などの中に閉じ込めらてていたクォークとグルオンが自由になって動き回るクォーク・グルオン・プラズマの状態ができる事が予測されている。しかし、有限のクォーク化学ポテンシャルの領域では、符号問題とよばれる問題のために、計算がうまくいかない事が知られている。一方、クォークの閉じ込めの理論的背景であると考えられているZ3対称性は、クォークの動的量子効果により破れていて、その事が符号問題を深刻にしている。そこで、この研究では、符号問題が緩やかになると予想されているZ３対称な量子色力学のシミュレーションを行い、その極限を考える事で、符号問題をできるだけ緩やかにする事を目標としている。前年度までに、位相クエンチ近似による配位生成と物理量の計算のプログラムがほぼ完成したので、最終年度はより多くの配位生成を行い、物理量の計算を行った。これらの結果は、佐賀大学理工学部集報で発表した。また、格子シミュレーションと比較する現象論模型についての研究も行い、結果を論文に発表した。
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