センターボーテックス描像による強相関クォークグルーオンプラズマの研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23740194
• Research Institution: Kochi University
• Principal Investigator: 斎藤 卓也 高知大学, 自然科学系, 助教 (50448023)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2016-03-31
• Keywords: 有限密度量子色力学

Outline of Annual Research Achievements

SU(2)カラーゲージ群を持つ格子理論による有限密度シミュレーションを行い、グルーオン伝搬関数やクォークポテンシャルの遮蔽効果の研究を中心に行った。SU(3)群の場合は符号問題があり、有限密度系の格子計算は、著しく難しくなるが、SU(2)群での量子色力学を考えてた場合は、数値計算が可能となる。有限密度領域におけるグルーオン伝搬関数の振舞いを調査し、電場部分と磁場部分とでの遮蔽効果の違いが見られることを明らかにした。その違いは、有限温度系においても観測された事例であり、高密度においても同様の性質を持つことは、量子色力学の閉じ込めの理解に発展をもたらすものである。また、同様にポリヤコフ相関関数を計算することにより、高密度系においても、カラー遮蔽効果が発生し、閉じ込めポテンシャルは消失し、有限の電磁質量で特徴づけられる、湯川型遮蔽ポテンシャルになることが明らかになった。さらに、センターカラー渦との関係性を調査中である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

基本となるSU(２）格子ゲージシミュレーションは、符号問題は発生しないが、クォーク密度を高めてゆくと、計算の収束性が著しく悪くなり、最終結果を得るためには、多大な時間が必要となる。その結果、本研究のテーマである「閉じ込め機構」との関係性をセンター色渦（非摂動論的モードに密接に関係する）で調査するためのデータ生成に時間はかかっている。しかし、さらなる数値シミュレーションを繰り返すことにより、閉じ込め現象の残滓としての磁場遮蔽質量の役割の理解にむけた研究進展が望める。

Strategy for Future Research Activity

これまで通りの方針で数値シミュレーションを続ける予定である。また、さらに高密度領域に到達するための工夫（ダイクォークソース項の導入やさらなる高速並列化）を現在実行中である。これにより、これまでに見られなかった高密度領域で閉じ込め現象やカイラル対称性の破れの研究が進むと期待される。また、カラー渦の役割も明らかにすることが重要である。これらの研究進展があれば、量子色力学の非摂動論的側面の理解が得られ、様々な関連分野で応用される知見が得られる。

Causes of Carryover

想定よりも高密度領域における数値計算に時間がかかっており、当初予定の研究終了年度である平成２６年度では最終結果に至らなかった。引き続き平成２７年度においても、計算を進行中である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

最終結果を得た後に、論文作成における投稿料や国内外の学会発表時の出張旅費に研究経費が必要となる。また、大型計算機（スパコン）利用時における特別利用費が必要となり、研究経費が必要である。また、関連書籍の購入にも研究経費が必要となる。