Study of physical property of QGP using gradient flow

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本研究の目的は宇宙最初期に存在した、原子核の超高温状態であるクォーク・グルーオンプラズマ(QGP)の性質を研究する事にある。特にエネルギー運動量テンソル(EMT)を用いて、QGPの熱力学的及び流体力学的な性質を探る。計算手法としてはウィルソンフェルミオンで構成された格子QCDを採用し、EMTの定義にgradient flowを用いた非摂動論的な繰り込みを利用している点に特色がある。2018年度は主に次の３つのテーマに関して研究を行なった。(1)物理的なクォーク質量における熱力学領の観測。クォークの質量を現実と同じ物理的な値に置いてエネルギー運動量テンソルの測定を実施した。物理的なクォーク質量における計算には既に前年度から取り組んでいたが、温度190 MeV以下にあるはずの相転移点を観測できないでいた。本年度は温度122, 137 MeVにおけるゲージ配位の生成を行い、相転移点の確認を主目的として設定した。カイラル対称性の回復相転移はカイラル感受率を温度の関数として描いた時のピークとして観測される。本年度の成果として137 MeV付近にピークがあることが明らかとなった。(2)クォークグルーオンプラズマの粘性係数の研究。計算コストを抑えるためにこのテーマに関してはクォーク質量を現実よりも重く設定して計算を行った。T=174-348[MeV]の温度領域においてエネルギー運動量テンソルの相関関数を計算し、モデルを仮定する事で粘性係数の導出を行なった。その結果相転移点以上の温度において実験値と非常に近いη/s=0.1前後の値を得た。ただし、ηはずり粘性でsはエントロピー密度である。(3)K中間子のBパラメータのBK計算。gradient flowを非摂動論的な繰り込みに用いる事でBKを非摂動論的に求める。特にカイラル対称性の破れに起因する余分な演算子混合が弱くなることを期待している。