格子QCDによるバリオン間相互作用の精密決定手法の研究

晶格QCD精确测定重子-重子相互作用的研究

基本信息

批准号：
19K03879
负责人：
土井琢身
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

量子色力学 (QCD) に基づいたバリオン間相互作用の決定は、原子核物理学における最重要課題の一つであり、重力波観測を通した高密度核物質の性質の解明にも必要不可欠である。本研究では、QCDの第一原理計算手法である格子QCDにより、富岳スパコンを用いたバリオン間相互作用の精密決定を目標としている。本年度は主に以下のような研究を行った。1. 核子-phiメソン間相互作用について、物理点近傍(パイオン質量146MeV)における計算を富岳を用いて行った。その結果、相互作用ポテンシャルは、近距離領域の引力芯と遠距離領域の引力 tail から構成されていることが明らかになった。また引力 tail については、核子とカラー双極子間に働く２パイオン交換力と consistent な振る舞いをしていることが解った。また散乱パラメータを予言し、その値には２パイオン交換の引力 tail が主要な寄与をもたらしていることを示した。2. 格子QCDで得られた核子-Ξ粒子間相互作用に基づき原子核少数多体計算を行うことで、Ξハイパー核のスペクトラムを予言した。特に、ΞNαα系について、J^P=1^-, 2^- のスピン二重項をなす束縛状態が、アイソスピン I = 0, 1 両方に存在することを示した。また、スピン二重項のスペクトラムの順序がアイソスピンによって反転することを予言し、この振る舞いは核子-Ξ間相互作用のスピン・アイソスピン依存性と密接に対応していることを示した。3. 富岳において物理点直上(パイオン質量137MeV)での格子QCDゲージ配位生成、そしてバリオン間力の大規模計算を実行した。これにより、特にハイペロン力について物理点直上での結果が得られつつある。

基于量子色动力学（QCD）确定重子-重子相互作用是核物理学中最重要的问题之一，对于通过引力波观测阐明致密核物质的性质也至关重要。在本研究中，我们的目标是使用 Fugaku 超级计算机使用晶格 QCD 精确确定重子-重子相互作用，这是 QCD 的第一原理计算方法。今年，我们主要开展了以下研究。 1. 我们使用 Fugaku 对物理点（π介子质量 146 MeV）附近的核子 - 介子相互作用进行了计算。结果表明，相互作用势由近区的吸引核和远区的吸引尾组成。我们还发现尾部力的行为与作用在核子和领偶极子之间的双π介子交换力一致。我们还预测了散射参数，并表明二π离子交换的吸引尾部对其价值做出了重大贡献。 2. 我们根据晶格QCD获得的核子-Ξ粒子相互作用，通过进行核少多体计算来预测Ξ超核的能谱。特别是，对于 ΞNαα 系统，我们证明了形成 J^P=1^-, 2^- 的自旋双峰的束缚态存在于同位旋 I = 0 和 1 中。我们还预测自旋双峰的谱序会被同位旋反转，并表明这种行为与核子-Ξ相互作用的自旋-同位旋依赖性密切对应。 3. 在富岳，我们在物理点（π介子质量137 MeV）正上方生成了晶格QCD规范配位，并对重子间力进行了大规模计算。因此，我们开始获得物理点正上方的结果，特别是关于超子力。

项目成果

期刊论文数量（49）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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DOI：
10.22323/1.396.0606
发表时间：
2021-12-03
期刊：
Proceedings of The 38th International Symposium on Lattice Field Theory — PoS(LATTICE2021)
影响因子：
0
作者：
Y. Lyu;H. Tong;T. Sugiura;S. Aoki;T. Doi;T. Hatsuda;J. Meng;T. Miyamoto
通讯作者：
T. Miyamoto

北京大学(中国)

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