格子QCDを用いたストレンジクォークの物理の研究

利用晶格QCD研究奇夸克物理

• 批准号: 20028006
• 负责人: 高橋 徹
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20028006/
• 关键词: 格子QCD; カイラル対称性; ハドロン間相互作用; ストレンジクォーク; 原子核理論; 理論核物理; 格子QCD計算; メソン・バリオン結合定数; ストレンジネス

世の中の構成要素である、陽子・中性子・中間子など、強い相互作用にしたがう原子核・ハドロンの系は、より基礎的な理論、量子色力学(QCD)によって支配されていることがわかっている。QCDは簡潔なラグランジアンで記述されるSU(3)非可換ゲージ理論であるが、そのダイナミクスはQCDの持つ強結合性により非常に複雑・多彩なものとなっている。現在においても、QCDのダイナミクスを解くことは容易ではなく、ハドロン物理のQCDからの理解はまだ発展途上といえる。申請者は強力な第一原理計算である、格子QCDモンテカルロ計算を用いて、ハドロン物理を直接QCDの観点から解明することを主眼に研究を行った。中でも、ストレンジクォークを含む物理のQCDからの研究は、世界的にもまだ進んでいないため、ストレンジクォークを含むハドロンのダイナミクスに焦点を当てた。特に、ストレンジクォークを含む物質の構造・性質(星の内部構造・ブラックホール形成プロセス等)に重要な役割を果たす、8重項メソン・8重項バリオンの間の結合定数は謎に包まれており、QCDからの理解が望まれていた。申請者はこの結合定数を格子QCDを用いて評価し、その結果、8重項メソン・8重項バリオンの間の結合定数は、現実にはフレーバーSU(3)対称性は破れでいるにもかかわらず、依然としてSU(3)関係式を良い精度で満たすことをつきとめた。この結果はモデル計算などのインプットとしても有用であり、物質構造の理解へ重要な示唆を与えたと言える。これらの結果は、国際会議で発表され、査読付き論文誌2報に掲載されている。

众所周知，受到强相互作用的原子核和强子系统，例如质子、中子和介子，它们是世界的组成部分，受到更基本的理论——量子色动力学（QCD）的控制。 QCD是由简单的拉格朗日量描述的SU(3)非交换规范理论，但由于QCD的强耦合性质，其动力学极其复杂和多样。即使在今天，解决QCD动力学问题也并不容易，可以说，从QCD对强子物理的理解仍然处于发展过程中。申请人使用晶格QCD蒙特卡罗计算（一种强大的第一性原理计算）进行研究，重点是直接从QCD角度阐明强子物理。我们特别关注包含奇夸克的强子的动力学，因为涉及奇夸克的量子色动力学研究在全球范围内尚未取得进展。特别是八重介子和重子之间的耦合常数，对于包含奇异夸克的物质的结构和性质（恒星的内部结构、黑洞形成过程等）起着重要作用，因此笼罩在神秘之中。希望对 QCD 有所了解。申请人使用晶格QCD评估了这个耦合常数，结果，八位介子和八位重子之间的耦合常数表明，尽管风味SU(3)对称性在现实中被打破，但是，我们发现SU(3 ）关系仍然满足良好的准确性。该结果可作为模型计算等的输入，可以说为理解材料的结构提供了重要的建议。这些结果在一次国际会议上发表，并发表在两种同行评审期刊上。

项目成果

Axial charges of the N(1535) and N(1650) in lattice QCD with two flavors of dynamical quarks

具有两种动力夸克的晶格 QCD 中 N(1535) 和 N(1650) 的轴向电荷

• 发表时间: 2008
• 期刊: Physical Review D (Rapid Communications) 78
• 作者: Y. Fujiwara;et.al.;Toru T. Takahashi and Teiji Kunihiro
• 通讯作者: Toru T. Takahashi and Teiji Kunihiro

Axial charges of octet baryons in two-flavor lattice QCD

• DOI: 10.1016/j.physletb.2010.02.016
• 发表时间: 2009-11
• 期刊: Physics Letters B
• 影响因子: 4.4
• 作者: G. Erkol;M. Oka;T. T. Takahashi-T.

Low-lying Lambda Baryons with spin 1/2 in Two-flavor Lattice QCD

• DOI: 10.1103/physrevd.81.034505
• 发表时间: 2009-10
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Toru T. Takahashi;M. Oka

Low-lying Dirac eigenmodes and monopoles in 3+1D compact QED

3 1D 紧凑 QED 中的低位狄拉克本征模和单极子

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of High Energy Physics 5
• 作者: M. Williams-Harry;A. Bhaskar;G Ramakrishna;T. Goodson;III;M. Imamura;A. Mawatari;K. Nakao;H. Enozawa. T. Nishinaga. M. Ivoda;Masahiko Iyoda;伊興田正彦;M.Tsutsui;筒井真楠;M. Tsutsui;Toru T. Takahashi
• 通讯作者: Toru T. Takahashi