格子QCD計算から導かれたポテンシャルによる未発見K中間子原子核の構造の研究

使用晶格 QCD 计算导出的势研究未发现的 kaon 核的结构

基本信息

批准号：
11J08687
负责人：
池田陽一
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2012
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J08687/
关键词：
格子QCD K中間子-核子相互作用

项目摘要

未発見K中間子原子核の予言、さらにはその構造の研究には、ドライビングフォースとなるアイソスピンが0(I=0)である反K中間子・核子(KN)相互作用および、それらが結合するpi-Sigma相互作用の情報が不可欠である。実験的には、KN散乱の断面積、散乱長は理解されているが、pi-Sigma散乱の情報は未だ存在しない。そこで本年度はI=0のpi-Sigmaの散乱パラメータの決定に重要となるI=2のpi-Sigma散乱を強い相互作用の第一原理計算により評価したI=2のpi-Sigmaチャンネルはクォークの消滅を含まないようなエキゾチック・チャンネルであり、このチャンネルでは、格子QCDにより相互作用を求めることが比較的容易である。本研究では、計算の正確性を確かめるために、既に実験データ存在するK+pチャンネルの計算も共に行いながらI=2 pi-Sigma散乱を格子QCDを用いて計算した。pion質量が700、570MeVの世界においてI=2のpi-Sigmaチャンネルのポテンシャルを導出し、そのポテンシャルを用いて散乱問題を解き、散乱長を求めた。その結果、散乱長はほとんどクォーク質量依存性を持たず、QCDの有効場の理論であるカイラル摂動論の予言とほぼ一致することがわかった。このため、カイラル外挿し現実的なpion質量でもカイラル摂動論の予言は正しいであろうと考えられる。また、K+p散乱はクォーク質量が大きな領域に於いても、実験データをほぼ再現することも分かった。これは、前者のpi-Sigma散乱の散乱長がクォーク質量にほとんど寄らないことをサポートする結果であり、計算のチェックとともに、これらエキゾチック・チャンネルにおいて、「なぜ粒子が観測されないか?」という疑問にQCDから答えるための第一歩と考えられる。

为了研究未发现的K-Meson核及其结构，有关抗K-Meson/nucleon（KN）与0（i = 0）的驱动力的相互作用以及与之结合的Pi-Sigma相互作用是必不可少的。在实验上，了解了KN散射的横截面区域和散射长度，但尚未存在有关Pi-Sigma散射的信息。因此，今年，具有i = 2的Pi-Sigma通道，这对于确定I = 0的散射参数是一个具有i = 2的外来通道，这是确定I = 0的散射参数的重要因素，是一个异国情调的通道，没有Quark消失，并且使用lattice QCD确定相互作用是相关的。在这项研究中，为了验证计算的准确性，使用晶格QCD计算I = 2 Pi-Sigma散射，同时还计算了实验数据中已经存在的K+P通道。在一个斜质质量为700和570 meV的世界中，带有i = 2的Pi-Sigma通道的电势，并使用该电位解决了散射问题，并确定了散射长度。结果表明，散射长度几乎没有夸克的质量依赖性，几乎与手性扰动理论的预测是QCD的有效场理论。因此，人们认为，即使使用逼真的手性外推和倾斜质量，手性扰动理论的预测也是正确的。还发现，即使在大夸克质量的区域，K+P散射也几乎再现了实验数据。这是支持以下事实的结果：以前的pi-sigma散射的散射长度几乎无法接近夸克质量，并且被认为是回答“为什么未观察到粒子的问题？”的第一步。在QCD的这些异国情调的通道中。