格子QCDによるシミュレーションによるハドロン物理の研究

使用晶格 QCD 模拟研究强子物理

• 批准号: 00J00834
• 负责人: 山田 憲和
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J00834/
• 关键词: QCD; 格子上の場の理論; 数値にシミュレーション

中性B中間子混合振幅の正確な理論計算は標準理論の検証に留まらず、その背景にある新しい物理を探る有力な手段の1つである。我々はこの振幅の計算に必要なBo中間子からその反粒子であるBo中間子への遷移振幅を格子QCPを用いた数値的手法により計算してきた。bクォークは現在の計算機の能力では直接格子上で扱うことができないため、格子上でのbクォークの取り扱いには工夫が必要である。我々は既にいくつかの物理量の計算に実際に適用され、その有効性が確かめられている非相対論的格子作用を採用した。この振幅を高精度で決定する際、振幅の軽いクォーク依存性を理解することも重要になってくる。残念ながら、現時点では質量が0付近の軽いクォークを直接取り扱うことはできないため、外挿せざるを得ない。これまでの外挿は多項式を使っていたが、QCDの定エネルギー有効理論であるカイラル摂動論の予言に従うと対数項も含まなければならないことがわかる。我々は外挿する際にこの対数項の寄与も考慮し、外挿値がどれくらい変化するかを系統的に調べ、最大で20%近くも変化することを見出した。そして従来引用されてきた系統誤差の見積もりが妥当でないことを指摘し、より軽いクォークを用いたシミュレーションの重要性を指摘した。また同時に、ある適当な物理量の比においては対数項の係数が殆んど0になることを見出し、より現実的な振幅の高精度決定法を提案した。

中性B介子混合振幅的精确理论计算不仅有助于验证标准模型，而且也是探索其背后新物理的有效手段。我们使用晶格 QCP 通过数值方法计算了从 Bo 介子到其反粒子 Bo 介子的跃迁幅度。由于当前计算机能力无法直接在晶格上处理 b 夸克，因此需要一些独创性来处理晶格上的 b 夸克。我们采用了非相对论晶格作用，它已经实际应用于几个物理量的计算，其有效性已经得到证实。当高精度确定该振幅时，了解振幅对光夸克的依赖性也很重要。不幸的是，目前还无法直接处理质量接近于零的轻夸克，因此我们必须进行推断。到目前为止，外推法都使用了多项式，但根据手征微扰理论（QCD的恒定能量有效理论）的预测，事实证明还必须包括对数项。我们在外推时也考虑了这个对数项的贡献，并系统地研究了外推值的变化量，发现变化幅度高达近20%。他指出，过去引用的系统误差估计是无效的，并指出使用较轻夸克进行模拟的重要性。同时，我们发现在一定的适当比例的物理量下，对数项的系数几乎变为0，并提出了一种更现实的高精度确定振幅的方法。

项目成果

S.Aoki et al.: "I=2 pion scattering length with the Wilson fermion"Physical Review D. 66. 077501-1-077501-4 (2002)

S.Aoki 等人：“I=2 pion 散射长度与 Wilson 费米子”Physical Review D. 66. 077501-1-077501-4 (2002)

S.Aoki et al.: "Bo-Bo mixing in quenched lattice QCD"Physical Review D. 67. 014506-1-014506-22 (2003)

S.Aoki 等人：“淬火晶格 QCD 中的 Bo-Bo 混合”Physical Review D. 67. 014506-1-014506-22 (2003)