Mechanical structure of mesons studied by lattice QCD simulations

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本研究は、格子QCD大規模数値シミュレーションにより静的クォークおよび中間子周辺のエネルギー運動量テンソルの空間分布を測定することを目指している。このような測定を真空及び超高温物質中におけるクォーク解放相転移温度前後で行うことで、中間子構造やクォーク閉じ込めを微視的に理解するための知見を得る。この研究では、エネルギー運動量テンソルの測定にグラディエントフロー法と呼ばれる手法を用いることで効率的な測定を実現する。当該年度は、これらの目標実現に向けた前段階の研究として、現実クォーク質量の格子QCDシミュレーションにおける、グラディエントフロー法を用いた熱力学量の測定に取り組んだ。このシミュレーションを二つの離散化法(PACS-CS, PACS10)に基づいて行ったが、これまでに有効な結果を得ていたクエンチQCDや重いクォーク質量の場合とは異なり、測定される熱力学の振る舞いが先行研究で得られたものと大きく異なる結果が得られた。この問題の解決は喫緊の課題であり、解析に使用しているゲージ配位の熱化が達成されていない可能性などを調べている。この研究と並行してエネルギー運動量テンソルに関連した派生的な研究にも取り組み、複数の成果を挙げることができた。我々は以前に、境界条件が課された純ゲージ理論のエネルギー運動量テンソルをグラディエントフロー法を用いて測定する研究を行い、境界条件に対する奇妙な応答を得ていた。当該年度は、このような系を記述するための有効模型を提案し、境界条件に対する応答を調べ、数値計算結果の考察に有効な結果を得た。また、1+1次元系に現れるキンク解周辺のエネルギー運動量テンソルを量子効果を含めて解析する研究も行った。この研究で得られた重力形状因子は、本研究で得られる数値計算結果を理解する際の参考になりうるものである。