Challenge to the neutron star hyperon problem based on the lattice QCD numerical calculation

基于晶格QCD数值计算挑战中子星超子问题

• 批准号: 18K03628
• 负责人: 井上 貴史
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03628/
• 关键词: 中性子星; ハイペロン; 量子色力学; 格子場の理論; バリオン間力; 離散化誤差; 状態方程式; 化学ポテンシャル; 格子ＱＣＤ

本研究課題は、中性子星のハイペロン問題に、基礎理論であるQCDの数値計算に基づいて挑戦するものである。すなわち、中性子星の核にハイペロンは存在するのか否か、もし存在するのであれば太陽質量の2倍を越える中性子星はどの様に支えられているのか、もし存在しないのであれば自然な予想に反して超高密度物質にハイペロンが混ざらないのは何故なのか、を明らかにしようとしている。ここで、ハイペロンとはストレンジネスを持ったバリオンであり、Λ,Σ,Ξなどがある。この問題を解く鍵はハイペロンと核子の相互作用である。ハイペロンの相互作用は、実験的な情報が乏しいので、本課題では大規模な格子QCDの数値計算を実施してQCDから導出した。この部分は共同研究グループの下で行った。得られた相互作用と量子多体理論を組み合わせると、核物質中のハイペロンの化学ポテンシャルが求まるので、それを使って中性子星ハイペロン問題に挑んでいる。格子QCD数値計算によるバリオン間相互作用の導出には、共同研究グループが開発した HALQCD 法を用いている。2021年、ドイツの研究グループから、HALQCD 法で引き出した相互作用は用いた格子の間隔に強く依存する、と指摘する論文が出版された。この指摘を受け、格子間隔を変えて相互作用を導出して比較する、と言う研究を開始した。この研究には、クォーク質量が同じで格子間隔だけが異なるゲージ配位のセットが、２つないし３つ必要である。本年度は、昨年度から行っていたゲージ配位の生成を完了させ、出来た配位を用いて相互作用の引き出しを行った。これらの大規模計算には理研 R-CCS の「富岳」を用いた。その結果、まだ現時点での暫定的な結論ではあるが、指摘の通りに強い依存性がある事が判明した。その途中経過と結果を、日本物理学会の2022年秋季大会と2023年春季大会で発表した。

This research topic is related to the fundamental problems of neutral stars and the numerical calculation of QCD based on basic theory. The core of the neutral star is not in existence, but in existence. The mass of the neutral star is twice that of the sun. The core of the neutral star is in existence. The core of the neutral star is in existence.ここで、ハイペロンとはストレンジネスを持ったバリオンであり、Λ,Σ,Ξなどがある。The problem of nuclear interaction The interaction of QCD and QCD is very important for the calculation of QCD. This part of the joint research is under way. The quantum many-body theory is used to solve the problem of chemical interaction in nuclear matter. The calculation of lattice QCD number and the derivation of interaction between them are studied together. In 2021, HALQCD method was used to study the interaction between cells and the strong dependence of cells. This is the beginning of the study. In this study, the quality of the lattice is the same, the lattice spacing is different, and the coordination is necessary. This year, the production of coordination compounds has been completed, and the production of coordination compounds has been completed. This large-scale computing research R-CCS and "Fuyue" application. The result, the present point, the tentative conclusion, the criticism, the strong dependence, the judgment. The results of the 2022 Autumn Conference of the Japanese Physical Society and the 2023 Spring Conference were announced.

项目成果

HALQCDバリオン間力への離散化誤差の影響についてその２

关于离散化误差对HALQCD重子间力的影响，第2部分

• 发表时间: 2022
• 作者: Zhou Bo;Funaki Yasuro;Horiuchi Hisashi;Kimura Masaaki;Ren Zhongzhou;Roepke Gerd;Schuck Peter;Tohsaki Akihiro;Xu Chang;Yamada Taiichi;井上貴史 for HAL QCD Collaboration
• 通讯作者: 井上貴史 for HAL QCD Collaboration

物理点格子QCDによるΞ原子とΞ原子核の研究

使用物理点格 QCD 研究 Ξ 原子和 Ξ 原子核

• 发表时间: 2018
• 作者: 船木靖郎;山田泰一;Javier Menendez;井上貴史 for HAL QCD Collaboration
• 通讯作者: 井上貴史 for HAL QCD Collaboration

$I=2$ $\pi\pi$ scattering phase shift from the HAL QCD method with the LapH smearing

$I=2$ $pipi$ 使用 LapH 涂抹的 HAL QCD 方法的散射相移

• DOI: 10.1093/ptep/pty032
• 发表时间: 2018
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Daisuke Kawai;Sinya Aoki;Takumi Doi;Yoichi Ikeda;Takashi Inoue;Takumi Iritani;Noriyoshi Ishii;Takaya Miyamoto;Hidekatsu Nemura;Kenji Sasaki
• 通讯作者: Kenji Sasaki

Double-Higgs boson production in the high-energy limit: planar master integrals

高能极限下的双希格斯玻色子产生：平面主积分

• DOI: 10.1007/jhep03
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of High Energy Physics
• 影响因子: 5.4
• 作者: J. Davies;G. Mishima;M. Steinhauser;D. Wellmann
• 通讯作者: D. Wellmann

Most Strange Dibaryon from Lattice QCD

• DOI: 10.1103/physrevlett.120.212001
• 发表时间: 2018-05-23
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Gongyo, Shinya;Sasaki, Kenji;Nemura, Hidekatsu
• 通讯作者: Nemura, Hidekatsu