非等方格子を用いた量子色力学の有限温度相転移に関する現象論的研究

今年度は主に(1)有限温度でのチャーモニウムのスペクトル関数とポテンシャルモデルの関係に関する研究と(2)チャーモニウムのスペクトルに関する研究を行った。(1)に関しては非等方格子によって計算した相関関数からスペクトル関数を引き出す手法のテストと、それらの様々な系への応用を行った。クォークグルーオンプラズマ生成に重要な関連があるチャーモニウムに関して、0.8Tc(Tcは相転移温度)から1.8Tc程度までを調べて、相転移温度以下ではゼロ温度の場合と有意な変化が見られなかった事、相転移後では依然としてハドロン的なモードを示すピーク構造が見られ、その幅は温度と共に増大するが、質量はあまり変化しないことなどを発見した。これらの性質は従来のポテンシャルモデルによる予想とは大きく食い違い、実験で期待されているQGP生成のシグナルに関する描像に大きなインパクトを与えている。さらにこれらの手法を軽いクォーク質量領域に対して適用した研究も行った。(2)に関してはQCD-TAROコラボレーションに於いてチャーモニウムの質量スペクトルに関する研究を行った。これまで格子QCD計算における大きな問題となっているチャーモニウムのhyperfine splittingの実験値との不一致の原因の究明を目的とした研究で、クエンチ近似の下でのあらゆる統計、系統誤差を考慮にいれて実験値に比べて30〜40%小さな値になることを示した。さらにクエンチ近似の他にもうひとつだけ考えられるOZI (Okubo-Zweig-Iizuka)則によって禁止されている非連結ダイアグラムのhyperfine splittingに対する寄与の計算を行った。重いクォーク領域での非連結ダイアグラムの見積もりは誤差を抑えるのがとても困難で、より軽いクォーク質量での計算からチャームクォーク質量への外挿を行うことによって、より信頼できる非連結ダイアグラムの寄与を見積もる事を可能にした。これらの結果非連結ダイアグラムの効果はとても小さいことが分かり、問題となっているhyperfine splittingの実験値との不一致は動的クォークの効果のみであることが強く示唆された。

今年度は主に(1)有限温度でのチャーモニウムのスペクトル関数とポテンシャルモデルの関係に関する研究と(2)チャーモニウムのスペクトルに関する研究を行った。(1)に関しては非等方格子によって計算した相関関数からスペクトル関数を引き出す手法のテストと、それらの様々な系への応用を行った。クォークグルーオンプラズマ生成に重要な関連があるチャーモニウムに関して、0.8Tc(Tcは相転移温度)から1.8Tc程度までを調べて、相転移温度以下ではゼロ温度の場合と有意な変化が見られなかった事、相転移後では依然としてハドロン的なモードを示すピーク構造が見られ、その幅は温度と共に増大するが、質量はあまり変化しないことなどを発見した。これらの性質は従来のポテンシャルモデルによる予想とは大きく食い違い、実験で期待されているQGP生成のシグナルに関する描像に大きなインパクトを与えている。さらにこれらの手法を軽いクォーク質量領域に対して適用した研究も行った。(2)に関してはQCD-TAROコラボレーションに於いてチャーモニウムの質量スペクトルに関する研究を行った。これまで格子QCD計算における大きな問題となっているチャーモニウムのhyperfine splittingの実験値との不一致の原因の究明を目的とした研究で、クエンチ近似の下でのあらゆる統計、系統誤差を考慮にいれて実験値に比べて30〜40%小さな値になることを示した。さらにクエンチ近似の他にもうひとつだけ考えられるOZI (Okubo-Zweig-Iizuka)則によって禁止されている非連結ダイアグラムのhyperfine splittingに対する寄与の計算を行った。重いクォーク領域での非連結ダイアグラムの見積もりは誤差を抑えるのがとても困難で、より軽いクォーク質量での計算からチャームクォーク質量への外挿を行うことによって、より信頼できる非連結ダイアグラムの寄与を見積もる事を可能にした。これらの結果非連結ダイアグラムの効果はとても小さいことが分かり、問題となっているhyperfine splittingの実験値との不一致は動的クォークの効果のみであることが強く示唆された。