格子QCDによるバリオン間相互作用の精密決定手法の研究

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量子色力学 (QCD) に基づいたバリオン間相互作用の決定は、原子核物理学における最重要課題の一つであり、重力波観測を通した高密度核物質の性質の解明にも必要不可欠である。本研究では、QCDの第一原理計算手法である格子QCDにより、富岳スパコンを用いたバリオン間相互作用の精密決定を目標としている。本年度は主に以下のような研究を行った。1. 核子-phiメソン間相互作用について、物理点近傍(パイオン質量146MeV)における計算を富岳を用いて行った。その結果、相互作用ポテンシャルは、近距離領域の引力芯と遠距離領域の引力 tail から構成されていることが明らかになった。また引力 tail については、核子とカラー双極子間に働く２パイオン交換力と consistent な振る舞いをしていることが解った。また散乱パラメータを予言し、その値には２パイオン交換の引力 tail が主要な寄与をもたらしていることを示した。2. 格子QCDで得られた核子-Ξ粒子間相互作用に基づき原子核少数多体計算を行うことで、Ξハイパー核のスペクトラムを予言した。特に、ΞNαα系について、J^P=1^-, 2^- のスピン二重項をなす束縛状態が、アイソスピン I = 0, 1 両方に存在することを示した。また、スピン二重項のスペクトラムの順序がアイソスピンによって反転することを予言し、この振る舞いは核子-Ξ間相互作用のスピン・アイソスピン依存性と密接に対応していることを示した。3. 富岳において物理点直上(パイオン質量137MeV)での格子QCDゲージ配位生成、そしてバリオン間力の大規模計算を実行した。これにより、特にハイペロン力について物理点直上での結果が得られつつある。