Study of finite-temperature phase transition of QCD by gradient flow

梯度流QCD有限温度相变研究

• 批准号: 22K03593
• 负责人: 金谷 和至
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03593/
• 关键词: 素粒子論; 量子色力学; クォーク・グルオン・プラズマ; 格子場の理論; 計算物理学; グラジエントフロー

QCD有限温度相転移を、連続極限が保証されているWilson型クォークで、格子シミュレーションにより研究した。グラジエントフローに基づくSFtX法を採用してWilson型クォークによるカイラル対称性の破れの困難を回避し、相転移温度や、カイラル感受率などの熱力学量を計算した。クォーク質量を現実の値に調整した物理点2+1フレーバーQCDの有限温度配位生成を、PACS-CS Collaborationが公開しているゼロ温度物理点配位（格子間隔0.09fm）に基づく固定格子間隔法で、122-544MeV の温度範囲で行い、有限温度配位についてはある程度統計が達成されたが、その解析の結果、熱力学量のくりこみで必要なゼロ温度配位の統計が不十分である可能性が示唆された。そこで、ゼロ温度配位生成を開始した。物理点QCDの相転移はクロスオーバーで、近傍の臨界点のスケーリングの影響を受けている可能性がある。そこで、物理点の研究と並行して、クォークが重い領域のQCD臨界点を研究した。先行研究ではアスペクト比 LT=Ns/Nt（温度Tがほぼ一定のとき空間サイズLに比例）で4-7が研究されたが、空間サイズ依存性が大きいことがわかっている。そこで、大きな空間サイズでの研究を進めた。大格子で高統計を実現するために、重いクォークの効果をホッピングパラメータ展開（HPE)で取り入れる方法を採用し、まずNt=4格子でアスペクト比12までの臨界スケーリングを研究した。その結果、空間サイズ依存性を取り除くためにはアスペクト比９以上が要求されることがわかった。並行して、HPEの信頼性を研究し、Nt=4の臨界点近傍までなら上記研究で採用した低次のHPEで十分だが、連続極限に向けてNtが大きくなるとより高次まで取り入れる必要があることを示し、同時に、計算時間をほとんど増やすことなく高次効果を取り入れる手法も開発した。

QCD planning limited temperature phase shift を, even 続 limit が guarantee さ れ て い る Wilson type ク ォ ー ク シ で, grid ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ り research し た. グ ラ ジ エ ン ト フ ロ ー に base づ く を SFtX method using し て Wilson type ク ォ ー ク に よ る カ イ ラ ル said sex seaborne の broken れ の difficult を avoid し planning, phase shift temperature や, カ イ ラ ル susceptibility な ど の thermodynamic を computing し た. ク ォ ー ク quality を now be の numerical に adjustment し た physical point 2 + 1 フ レ ー バ ー QCD の limited temperature ligand to generate を, PACS - CS Collaboration が public し て い る ゼ ロ temperature physical point ligand (grid interval 0.09 FM) に づ く で fixed grid interval method, 122-544 mev の temperature fan 囲 で い, limited temperature ligand に つ い て は あ る degree statistic が reached さ れ た が, そ の analytical の results, thermodynamic の く り こ み で necessary な ゼ ロ temperature ligand の statistical が not quite で あ が る possibility in stopping さ れ た. Youdaoplaceholder0 で で, ゼロ temperature coordination formation を begins た た. Physical point QCD planning の phase shift は ク ロ ス オ ー バ ー で, alongside の near critical point の ス ケ ー リ ン グ の を by け て い る possibility が あ る. Youdaoplaceholder0 で で, research on physical point <s:1> と parallel <s:1> て, research on the critical point of <s:1> QCD を in the heavy <s:1> field を た た. Leading research で は ア ス ペ ク ト than LT = Ns/Nt (temperature T が ほ ぼ certain の と き space サ イ ズ L に proportion) で 4-7 が research さ れ た が, space サ イ ズ dependency が big き い こ と が わ か っ て い る. Youdaoplaceholder0 で で, large な な space サ ズで ズで <s:1> study を into めた. Large lattice で high statistical を be presently す る た め に, heavy い ク ォ ー ク の unseen fruit を ホ ッ ピ ン グ パ ラ メ ー タ (HPE) で is open り into れ を る method using し, ま ず Nt = 4 grid で ア ス ペ ク ト than 12 ま で の critical ス ケ ー リ ン グ を research し た. そ の results, space サ イ ズ dependency を take り except く た め に は ア ス ペ ク ト than more than 9 が requirements さ れ る こ と が わ か っ た. Parallel し て, HPE is の letter 頼 し を research, Nt = 4 の point nearly alongside ま で な ら written studies で し た low-order の HPE で very だ が, even 続 limit に け て Nt が big き く な る と よ り higher ま で take り れ る necessary が あ る こ と を し, at the same time に, calculation time を ほ と ん ど raised や す こ と な く high times sharper fruit を り into れ The る technique is developed into た.

项目成果

Critical point in heavy-quark QCD at finite temperature

有限温度下重夸克 QCD 的临界点

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazuyuki Kanaya;Ryo Ashikawa;Shinji Ejiri;Masakiyo Kitazawa;Hiroshi Suzuki;and Naoki Wakabayashi
• 通讯作者: and Naoki Wakabayashi

Bridge++ 2.0: Benchmark results on supercomputer Fugaku

Bridge 2.0：超级计算机 Fugaku 的基准测试结果

• DOI: 10.22323/1.430.0284
• 发表时间: 2023
• 期刊: Proceedings of Science
• 作者: Tatsumi Aoyama;Issaku Kanamori;Kazuyuki Kanaya;Hideo Matsufuru;Yusuke Namekawa
• 通讯作者: Yusuke Namekawa

Phase structure and critical point in heavy-quark QCD at finite temperature

有限温度下重夸克QCD的相结构和临界点

• DOI: 10.22323/1.430.0177
• 发表时间: 2023
• 期刊: Proceedings of Science
• 作者: Kanaya Kazuyuki;Ashikawa Ryo;Ejiri Shinji;Kitazawa Masakiyo;Suzuki Hiroshi;Wakabayashi Naoki
• 通讯作者: Wakabayashi Naoki

重クォークQCD臨界点の格子数値解析：微小格子間隔かつ大体積での解析

重夸克QCD临界点的数值晶格分析：小晶格间距大体积分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 芦川 涼;北沢 正清;江尻 信司;金谷 和至
• 通讯作者: 金谷 和至

有限温度格子QCDの重クォーク領域での一次相転移の終点の化学ポテンシャル依存性

有限温度晶格QCD重夸克区一级相变终点的化学势依赖性

• 发表时间: 2023
• 作者: 江尻信司;芦川涼;金谷和至;北沢正清
• 通讯作者: 北沢正清