格子量子色力学に基づくクォーク・グルーオンの非摂動的性質の解明と有効理論の構築

基于晶格量子色动力学阐明夸克和胶子的非微扰性质并构建有效理论

基本信息

批准号：
11J00752
负责人：
入谷匠
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyoto University
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-11J00752/
关键词：
格子量子色力学閉じ込めカイラル対称性の自発的破れ

项目摘要

カラーの閉じ込めとカイラル対称性の自発的破れは,量子色力学を理解する上で重要な2つの非摂動現象である.そして,有限温度においてほぼ同時に相転移を示す点などから,これらの現象は互いに深く関連したものと考えられているが,直接の対応については不明な点が多い.本研究では,両者の関係を論じるため,カイラル対称性の自発的破れに重要となるDirac演算子の固有状態に注目し,格子量子色力学を用いて閉じ込め現象に対するDirac固有状態の寄与を解析した.その結果,カイラル対称性の破れに重要となるDirac演算子の低固有値状態がない場合であっても,閉じ込めを特徴付けるクォーク間の線形ポテンシャルは依然として存在すること判明した.また,有限温度での非閉じ込め相転移に関しても研究を進め,閉じ込めに対して特別に重要であるDirac固有状態はないという結果が得られた.これらの成果は,両者の非摂動現象間の対応が単純な1対1対応でない可能性を示唆する興味深い成果である.また,量子色力学の相互作用を媒介するグルーオンの自由度に注目し,ハドロンの弦的励起状態やCoulombゲージでの閉じ込め描像へのグルーオンの寄与の解析を行った.ハドロンの弦的描像からは,そのハドロン弦の振動に由来する状態も予想されており,実験的にも振動状態の候補が発見されている.この研究では,これらの弦的励起状態への紫外のグルーオンの寄与を解析し,Coulombゲージでは1.5GeV以下のグルーオン成分が重要となることを明らかにした.また,Coulombゲージ閉じ込め描像では,Faddeev-Popov演算子の非自明なゼロ固有値近傍の状態がクォークの閉じ込めに重要な役割を果たすと考えられている.この研究では,これらの非自明な固有状態が生じる原因は赤外のグルーオン成分であることを明らかにした.

颜色限制和手性对称性自发破缺是两种非微扰现象，对于理解量子色动力学非常重要。这些现象可以通过相变在有限温度下几乎同时发生这一事实来解释。然而，两者之间的直接对应关系还有很多不清楚的地方，在本研究中，为了讨论两者之间的关系，我们重点关注狄拉克算子的本征态，这对于手性对称性的自发破缺很重要。，使用晶格量子色动力学封闭。我们分析了狄拉克本征态对禁闭现象的贡献。因此，即使没有狄拉克算子的低本征态（这对于手性对称性破缺很重要），表征禁闭的夸克之间的线性势仍然存在。我们还对有限温度下的无约束相变进行了研究，得到的结果是不存在对非约束特别重要的狄拉克本征态。这是一个有趣的结果，表明微扰现象之间的对应关系可能不是简单的一一对应。我们还关注了量子色动力学中介导相互作用的胶子的自由度，并关注了类弦激发态强子状态和规范中的库仑约束我们分析了胶子对图的贡献。从强子弦图像中，还预测了强子弦振动所产生的状态，并且在本研究中还通过实验发现了这些弦激发。通过分析紫外胶子对邻近态的贡献被认为在夸克限制中发挥重要作用，在这项研究中，我们揭示了红外胶子成分是这些非平凡本征态的原因。