高密度QCD相図の解明

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強い相互作用の基礎理論である量子色力学(QCD)の相図について研究を進めた。特に、強い背景磁場の下での非閉じ込め相転移と真空では自発的に破れたカイラル対称性の回復(カイラル相転移)がどのように絡み合うか、という点に着目して研究を進めている。この観点に基づいて、2011年度には(1)カイラル化学ポテンシャルの下でのQCD相図、(2)高密度物質におけるカラー・フレーバー・ロックト相(CFL相)における集団モード、(3)非対称物質のQCD相図等について研究を進めてきた。(1)相対論的衝突型重イオン衝突型加速器(RHIC)における重イオン衝突では局所的なCPの破れが観測されており、カイラリティのずれと強磁場の効果による影響(Chiral Magnetic Effects)ではないかとの予想がある。M Ruggieriは2010年度には重イオン衝突との関連でカイラリティのずれを引き起こすカイラル化学ポテンシャルを導入し、2011年度にはこれを有限密度QCD相図の理解を進める上で有効であることを示した。(3)中性子星などのコンパクト天体現象においては陽子・中性子数のずれが重要であり、これはアイソスピン化学ポテンシャルにより導入できる。2011年度には非対称物質では臨界点温度が下がり、ブラックホール形成過程において物質が通過する温度・密度の領域に臨界点が入ってくるため、QCD臨界点が探索可能であることを示唆する論文を出版した。また1編の論文では(4)低エネルギーへのmediationをもつ超対称性理論において、プラナー対称性をもつ非幾何学的ソリトン解についての論文も出版した。