格子量子色力学を用いたクォーク・グルーオン・プラズマの数値的研究

使用晶格量子色动力学对夸克-胶子等离子体进行数值研究

基本信息

批准号：
18740139
负责人：
滑川裕介
金额：
$ 0.77万
依托单位：
University of Tsukuba (2007)Nagoya University (2006)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740139/
关键词：
核理論

项目摘要

本研究の目的は、格子量子色力学に基づく数値シミュレーションにより、有限温度相転移点近傍におけるクォーク・グルーオン・プラズマの性質を探る事である。研究目的達成のため、本年度は、まず相転移温度の計算を行った。非等方格子を用いた格子量子色力学シミュレーションの結果、相転移温度160MeVを得た。非等方格子により有限格子間隔に起因する系統誤差を効果的に削減できた。また、シミュレーションによって得られたデータを用いて、ハドロンの波動関数の測定も実施した。波動関数は、ハドロンの束縛具合を示す指標となる物理量である。ゼロ温度での波動関数と有限温度の波動関数を比較する事で、相転移近傍でもハドロンが構成されているか、それともクォーク・グルーオン状態となっているか判定できる。我々の計算では、ゼロ温度と有限温度での波動関数に系統的な違いは見られなかった。つまり、少なくとも相転移温度付近では、ハドロンは依然クォークの束縛状態として存在している事が示唆される。波動関数に加え、スペクトラムの計算を実行した。相転移温度付近では、ハドロンスペクトルに関する明確な温度依存性は確認されなかった。上記計算に加え、精度向上のため、ロー中間子の崩壊及び量子電磁力学効果について研究した。ロー中間子質量は、格子間隔を決定するために使用される重要な物理量である。しかし、これまで格子上でロー中間子の崩壊を無視した解析しか行われてこなかった。我々は、Luscher公式を用いることにより格子上で崩壊幅の計算が可能である事を示し、より正確な質量計算に成功した。また、量子色力学に加え、量子電磁力学を含めたシミュレーションを実行し、より現実的な計算結果を得た。

这项研究的目的是通过基于晶格量子染色体动力学的数值仿真来探索有限温度相变点附近夸克 - 格鲁隆等离子体的性质。为了实现研究目标，今年我们首先计算了相变温度。由于使用各向异性晶格模拟了晶格量子彩色力学，相变温度为160 MeV。各向异性晶格能够有效减少有限晶格间距引起的系统误差。还使用模拟获得的数据测量了强子波函数。波函数是一个物理量，可作为强子边界的指标。通过将零温度下的波函数与有限温度下的波函数进行比较，可以确定即使在相变的附近，还是处于夸克 - 网状状态。我们的计算显示在零和有限温度下的波函数没有系统的差异。换句话说，建议强子仍然作为夸克结合状态存在，至少在相变温度附近。除了波函数外，还进行了光谱计算。在相变温度附近，没有确认对HADRON光谱的明显依赖性。除了上述计算外，我们还研究了低介子和量子电磁效应的衰变，以提高准确性。 Lo-Meson质量是用于确定晶格间距的重要物理量。但是，到目前为止，仅进行了分析，该分析忽略了晶格上低介子的衰变。我们证明，可以使用Luscher公式在晶格上计算塌陷宽度，并实现了更准确的质量计算。除量子染色体动力学外，还进行了包括量子电磁力学在内的模拟，以获得更现实的计算结果。