2015 Fiscal Year Annual Research Report
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
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23740194
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
斎藤 卓也 高知大学, 教育研究部自然科学系理学部門, 助教 (50448023)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2016-03-31
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| Keywords | クォークグルーオンプラズマ / 閉じ込め問題 / センターボーテックス / 格子ゲージ理論 / 輸送係数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はクォークグルーオンプラズマ(QGP)の強い相関性の由来を非可換ゲージ理論の閉じ込めやカイラルの破れといった非摂動論的現象と関連する位相欠陥である「センターボーテックス（色渦糸）描像」により解明を試みた。
初期の研究において、グルーオン伝播関数の磁場と電場自由度の相違性を、ボーテックス削除法の適応により明らかにした。予想どおり、相転移温度以上においても磁場グルーオンだけは、閉じ込めのメカニズムと関連があることが示された。これは、非閉じ込め自由度である電場成分とは全く違い、磁場的（空間的）方向にプラズマ状態においても閉じ込めがあることを示唆する新し発見である。（研究目的(I)と研究計画(I)の内容）
次に、有限温度系における状態方程式の振舞を、センターボーテックスの自由度を通じて数値解析した。プラズマ中にボーテックスの存在の有無により、自由エネルギーに大きな差があることが判明した。位相欠陥であるボーテックス構造の存在がゲージ場からなくなったとき、自由エネルギ―が増大した。これは、非閉じ込め相転移後のプラズマ物質でも低温度で存在した閉じ込め力の残滓が存在することを示している。これまでのクォークとグルーオンが自由に飛び交う摂動論が使える単純なQGP描像とは違う、新しい知見の獲得に繋がった。（研究目的(III)と研究計画(III)の内容）
QGPの低粘性特性を理解することは実験と理論を結び付ける必要な研究である。現在、予想通りに、ボーテックス自由度と関連があることが数値的に判明しつつある。これまでの計算時間に比べて数百倍の規模で必要であり大変難しい研究となっている。低粘性の由来も熱場ゲージ理論のもつ磁場方向の非摂動性にあることが正確に示されれば、大きな成果となる。（研究目的(II)と（III)と研究計画(II)の内容）
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