格子場の理論に基づくＢ中間子崩壊の高精度数値計算による標準理論の検証

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本研究は、近年になって実験的にも注目され測定されている、B中間子の崩壊に関係する研究である。現在まで得られている実験結果と、標準模型に基づく従来の理論予想との間にはズレが存在し、詳細の議論を進めるためには理解しなければいけない問題として知られていた。本研究では、格子上における場の理論の定式化に基づいた数値計算を利用することで、従来の手法で必要とされていた仮定なしに理論予想を得ることを目標とした。特に、仮定によって不正確な理論予想を与えることが強く懸念されていたチャーモニウムの寄与に焦点をあてた。前年度に開発したコード準備的な計算を元に、本年度ではより詳細な計算を進めた。具体的にはくりこみ定数と呼ばれる、物理量を正確に計算するために必要な量を決定した。計画段階で想定していた手法ではなく、本研究員が以前の研究でよく調べていたモーメントを利用したものに変更した。この新しい手法によって、想定していた手法よりも計算量が少なく曖昧さのない計算に成功した。B中間子の崩壊過程を調べるために必要とされる2種類のくりこみ定数と、その混合を計算したのちに、実際に崩壊過程の理論計算にいおいて従来仮定していた因子化近似と呼ばれる近似が成立しているかどうかを調べた。その結果、2種類の演算子のうち一方は因子化近似の結果と無矛盾であるものの、もう一方には統計誤差を超えた明らかな近似の破れが確認された。この結果は従来の理論予測では不完全であった部分を実際に非摂動的な格子計算を用いて明らかにしたものであり、因子化近似を超えたさらに精度の良い計算や手法が必要になることを明らかにする。半年での途中辞退であるため、実際に実験でズレが見られている物理量を計算しきることはできなかったものの、その計算に必要な量である 4点相関関数と繰り込み定数を計算しきることができ、因子化近似の破れを明らかにすることができたといえる。