QCD phase diagram explored by chiral fermions

手性费米子探索的 QCD 相图

• 批准号: 20H01907
• 负责人: 青木 保道
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H01907/
• 关键词: 格子QCD; 相構造; コロンビアプロット; 3フレーバー; カイラルフェルミオン

本研究は有限温度QCD相図:コロンビアプロットのうち左下の一次転移とクロスオーバーの相境界が予想される領域(左下四半)の決定を行うことを目的としている。大規模数値計算に用いる格子手法として、カイラルフェルミオンの実用的な定式化である、Domain Wall Fermion (DWF) - メビウス定式化とstout smearing による改良を施したもの - を用いる。３年目となる今年度は、主に３つの点で進展があった。第１として、有限温度で用いる格子間隔直上でゼロ温度の計算を実施し、スケール精度が格段に上昇した。これにより、３つ目の基準点は、概算度温 T=120 MeV (虚時間方向の格子点数 Nt=12)、概算転移クォーク質量 m=4 MeV となり、ウィルソンフェルミオンの先行研究による 連続極限での臨界終点の転移温度 T_E=134(3) MeV より低い温度まで探索が進んだことになる。第２として、同基準点での、二つ目の体積の計算が進捗し、相転移を示すスケーリングではないものの、若干の体積効果が認められ、さらに大きな体積の計算の必要性が分かった事が上げられる。基準点を、より低温小質量側へ追加することは、「富岳」をもってしても現実的では無いことが分かってきた。これにより、これまで我々が扱ってこなかった格子作用への移行を検討し、次なるステップの方向性が定まった。第３として、近カイラル領域においても効果が懸念される、カイラル対称性のわずかな破れの効果を、DWFの仮想5次元方向の異なる計算を実行する事による検証を進めた。計算途中の現時点では今のところ問題は認められないが、より統計を上げて高精度の検証に繋げていく第一歩となった。このような検証はさらにカイラル極限に近い、深カイラル領域での結果の正当性を判断するための方法論としても整備が求められる。

図 は limited temperature QCD phase of this research: コ ロ ン ビ ア プ ロ ッ ト の う ち lower left の move a planning と ク ロ ス オ ー バ ー の phase boundary が to think さ れ る field line four and a half (lower left) の decided を う こ と を purpose と し て い る. On large number of numerical calculation に with い る grid technique と し て, カ イ ラ ル フ ェ ル ミ オ ン の be used な demean で あ る, Domain Wall Fermion (DWF) - メ ビ ウ ス demean と stout smearing に よ る improved を shi し た も の - を with い る. In the third year, となる this year, に and the main に3 に <s:1> points で progress があった. 1 と し て, limited temperature で い る grid spacing on the straight で ゼ ロ temperature の を be し, ス ケ ー ル precision が lattice period of rising に し た. こ れ に よ り, 3 つ mesh の benchmark は, approximate degrees temperature T = 120 MeV (の grid points in the direction of virtual time Nt = 12), budget planning move ク ォ ー ク quality m = 4 MeV と な り, ウ ィ ル ソ ン フ ェ ル ミ オ ン の leading research に よ る even 続 limit で の critical end の planning move temperature T_E = 134 (3) MeV よ まで low よ temperature まで explore が into んだ とになる とになる. 2 と し て, with benchmark で の, two つ mesh の の volume calculation が into 捗 し, moving phase planning を す ス ケ ー リ ン グ で は な い も の の, some unseen fruit が の volume め ら れ, さ ら に big き な の volume calculation の necessity が points か っ が た things on げ ら れ る. Benchmark を, よ り quality of low temperature small side へ additional す る こ と は, "fu yue" を も っ て し て も presently be で は no い こ と が points か っ て き た. こ れ に よ り, こ れ ま で I 々 が Cha っ て こ な か っ た grid role へ の transitional を beg し 検, な る ス テ ッ プ の directional が set ま っ た. 3 と し て, nearly カ イ ラ ル field に お い て も unseen fruit が suspense さ れ る, カ イ ラ ル said sex seaborne の わ ず か な broken れ の unseen fruit を, DWF の 仮 want to 5 yuan direction の different な る computing を line be す る matter に よ る 検 card を into め た. Now calculate way の point で は today の と こ ろ problem は recognize め ら れ な い が, よ り statistics on を げ て high-precision の 検 card に 繋 げ て い く first step と な っ た. こ の よ う な 検 card は さ ら に カ イ ラ ル limit に nearly い, deep カ イ ラ ル field で の results の legitimacy を judgment す る た め の methodology と し て も servicing が o め ら れ る.

项目成果

Finite temperature phase transition for three flavor QCD with Mobius domain wall fermions

莫比乌斯域壁费米子三味 QCD 的有限温度相变

• DOI: 10.22323/1.396.0080
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proceedings of Science
• 作者: Nakamura Yoshifumi;Aoki Yasumichi;Hashimoto Shoji;Kanamori Issaku;Kaneko Takashi;Zhang Yu
• 通讯作者: Zhang Yu

Lattice QCD with the Supercomputer Fugaku - progress and prospects

格子 QCD 与超级计算机 Fugaku - 进展和前景

• 发表时间: 2022
• 作者: 山口伴紀;Stefan-Ludwig Drechsler;太田幸則;西本理;Sumiyoshi Kohsuke;Y. Aoki
• 通讯作者: Y. Aoki

Finite temperature QCD phase transition with (2+1)- and 3-flavor Mobius domain wall fermions

(2 1) 和 3 味莫比乌斯畴壁费米子的有限温度 QCD 相变

• 发表时间: 2023
• 作者: Yu Zhang;Satoshi Yamashita;Hiroki Akutsu;Tetsuya Nomoto;Nobuto Yoshinari;Takumi Konno;and Yasuhiro Nakazawa;Y. Zhang
• 通讯作者: Y. Zhang

カイラルフェルミオンで探るQCD相図

用手性费米子探索 QCD 相图

• 发表时间: 2021
• 作者: Akaho Ryuichiro;Harada Akira;Nagakura Hiroki;Sumiyoshi Kohsuke;Iwakami Wakana;Okawa Hirotada;Furusawa Shun;Matsufuru Hideo;Yamada Shoichi;青木保道
• 通讯作者: 青木保道

メビウスドメインウォールフェルミオンを用いた3フレーバーQCDの有限温度相転移の研究

利用莫比乌斯畴壁费米子研究三味QCD中的有限温度相变

• 发表时间: 2021
• 作者: J.W. Hwang;S. Michimasa;K. Yamada et al.;中村宜文
• 通讯作者: 中村宜文