Behavior of hadrons at finite density

有限密度下强子的行为

基本信息

批准号：
21K03573
负责人：
中村純
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

高エネルギーでのハドロンの反応は、クォークの力学の理解を進めてくれることが期待されており、日本のJ-PARCやロシアのDUBNA加速器などによる実験で計画されている素粒子の４つの相互作用のうち、重力を除く電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用はワインバーグ・サラムによる標準理論で記述される。しかし、強い相互作用は摂動論の適用範囲が限られるために適切な解析手段の開発が重要になる。このためにハドロンの反応について、格子QCDの数値シミュレーションによって解析を進めてきた。今年度は、昨年度に進めたカノニカル法を拡張し、特に将来の量子コンピュータの適用を目指して理論の整備を行なっている。量子コンピュータは通常のスーパーコンピュータよりさらに高い効率で数値シミュレーションを実施できることが期待されている。また、これまでの数値シミュレーションではハドロンの質量の計算が主であったが、難しいハドロン反応についても解析できる可能性がある。今年度は、格子QCDを、特に有限密度系を含むような形で量子コンピュータで計算するための定式化を進めてきた。量子コンピュータは、情報系の研究者によって研究が行われているが、素粒子原子核での研究に使われたことはおそらく無い。このために、量子コンピュータによる計算法の文献調査、理論研究者との研究討論を進めている。現在、量子コンピュータの実機を一般利用に供しているセンター等は少ない。量子コンピュータを所有する研究機関に利用可能性を問い合わせている。

高能强子反应有望促进我们对夸克动力学的理解，日本 J-PARC 和俄罗斯 DUBNA 加速器正在计划进行四种基本粒子相互作用，其中包括除引力之外的电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用。相互作用由 Weinberg-Salam 标准模型描述。然而，由于微扰理论在强相互作用方面的应用范围有限，因此开发适当的分析方法非常重要。为此，我们一直使用晶格 QCD 数值模拟来分析强子反应。今年，我们正在扩展去年研究的规范方法，并发展该理论，其特定目标是将其应用于未来的量子计算机。量子计算机预计能够以比常规超级计算机更高的效率进行数值模拟。此外，虽然迄今为止的数值模拟主要集中在计算强子的质量，但也有可能分析困难的强子反应。今年，我们一直在开发一种使用量子计算机计算晶格 QCD 的公式，特别是包含有限密度系统的形式。信息研究人员正在研究量子计算机，但它们可能从未用于亚原子粒子或原子核的研究。为此，我们正在对使用量子计算机的计算方法进行文献调查，并与理论研究人员进行研究讨论。目前，很少有中心能够使实际的量子计算机可供普遍使用。我们正在向拥有量子计算机的研究机构询问其可用性。