θ真空を考慮した格子ＱＣＤによるＱＣＤ相構造の解明

考虑 θ 真空的晶格 QCD 阐明 QCD 相结构

• 批准号: 13J03944
• 负责人: 高橋 純一
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J03944/
• 关键词: 量子色力学（QCD）; 格子QCD; 化学ポテンシャル; θ真空; 符号問題; QCD相構造; クォーク数密度; 状態密度; 量子色力学(QCD)

有限の化学ポテンシャル（μ）とθの領域には符号問題がある。有限μ領域に対して、クォーク数密度による状態密度を用いた計算手法が提案されている。この計算手法を用いるにあたり、現在用いている格子作用によりクォーク数密度そのものについて先行研究と無矛盾な結果を得られるのかを調べた。その結果、虚数μ領域からの解析接続による結果は、再重み付け因子のテイラー展開法による有限μ領域の先行研究での結果と無矛盾であることが示され、さらに先行研究よりも我々の結果の方が計算精度に優位性があることを示された。この研究結果をAmerican Physics SocietyのPhysical Review Dに投稿し、掲載された。クォーク数密度を用いた状態密度の計算は、計算コストが非常に高いことが判明した。そこでクォーク質量が重い時に使えるホッピングパラメータ展開を用い、リンク変数の掛け算のみで書けるポリヤコフループでクォーク数密度を近似することにした。本格的な計算は進んでいないが、この近似により計算時間が1万分の1程度になることは確実である。状態密度を求めるアルゴリズムとしてLLRアルゴリズムが最近提案された。このアルゴリズムを用いると、状態密度の値が10の-100乗のオーダーで求まることが先行研究により示されている。クォーク数密度が高い時の状態密度はμ=0の場合非常に小さい。つまり、今我々が欲しい高密度領域の状態密度の値はLLRアルゴリズムで求められる可能性がある。θ真空の物理を格子QCDで研究するためにLLRアルゴリズムを用いた状態密度が有用である。上記のアプローチは、符号問題のないμ=0におけるクォーク数密度の状態密度を格子QCDで求める。これはθ真空の物理では、θ=0におけるトポロジカル電荷の状態密度を格子QCDで求めることに対応する。つまりトポロジカル電荷の状態密度を求めることによって、符号問題のあるθ真空の物理を直接調べられる。

Finite <s:1> chemistry ポテ シャ シャ シャ シャ (μ) とθ <s:1> domain に symbol problem がある. Limited mu field に し seaborne て, ク ォ ー ク number density に よ る state density を い た method proposed が さ れ て い る. こ の method を with い る に あ た り, now use い て い る grid role に よ り ク ォ ー ク number density そ の も の に つ い て first と study the result of contradiction な を ら れ る の か を adjustable べ た. そ の results, imaginary mu field か ら の parsing by 続 に よ る results は, again heavy み pay け factor の テ イ ラ ー expansion method に よ る limited research の first mu field で の results と no contradiction で あ る こ と が shown さ れ, さ ら に leading research よ り も I 々 の results の party が calculation accuracy に primacy が あ る こ と を shown さ れ た. <s:1> research results をAmerican Physics Society <s:1> Physical Review Dに submission に publication された The <s:1> ォ ォ <s:1> number density を is calculated using the <s:1> た state density <e:1> to determine the, and the コストが is calculated to be very に high. The <s:1> とが とが とが is determined. そ こ で ク ォ ー ク quality when が heavy い に え る ホ ッ ピ ン グ パ ラ メ ー タ を use い and リ ン ク - の hang け are の み で book け る ポ リ ヤ コ フ ル ー プ で ク ォ ー ク number density を approximate す る こ と に し た. The lattice な computing は into ん で い な い が, こ の approximate に よ り computing time が extremely の 1 degree に な る こ と は really be で あ る. State density を Find めるア て ゴリズムと て てLLRア ゴリズムが ゴリズムが recent proposal された. こ の ア ル ゴ リ ズ ム を with い る と, state density の numerical が の 10-100 乗 の オ ー ダ ー で o ま る こ と が leading research に よ り shown さ れ て い る. When the <s:1> ォ <s:1> number density is が high, the <s:1> state density <s:1> μ=0, the <s:1> situation is very に small さ さ. Youdaoplaceholder0 ま ま, now I 々が want to <s:1> the <s:1> state density <e:1> value <s:1> LLR of the high-density domain ア ゴリズムで ゴリズムで ゴリズムで to find the められる possibility がある. θ vacuum <s:1> physics を lattice QCDで studies するためにLLRア た ゴリズムを ゴリズムを the <s:1> た state density が is useful for である. In the above, let us record <s:1> アプロ チ チ チ める, the symbol problem <s:1> な で μ=0における ォ ォ <s:1> number density <e:1> state density を grid QCDで to find める. こ れ は theta vacuum の physical で は, theta = 0 に お け る ト ポ ロ ジ カ の ル charge state density を lattice QCD で o め る こ と に 応 seaborne す る. Youdaoplaceholder0 ま トポロジカ トポロジカ める, charge <s:1>, state density を, める ある とによって, sign problem ある あるθ, vacuum <s:1>, physics を, direct adjustment べられる.

项目成果

格子QCDによるクォーク間ポテンシャルの化学ポテンシャル依存性

晶格 QCD 夸克间势的化学势依赖性

• 发表时间: 2013
• 作者: 田根健吾;道又爾;白谷 望;高橋 純一
• 通讯作者: 高橋 純一

Heavy quark potential at finite imaginary chemical potential

有限虚化学势下的重夸克势

• 发表时间: 2014
• 期刊: Proceedings of Science - 31st International Symposium on Lattice Field Theory LATTICE 2013 -
• 作者: Junichi Takahashi;Takahiro Sasaki;Keitaro Nagata;Takuya Saito;Hiroaki Kouno;Masanobu Yahiro;and Atsushi Nakamura
• 通讯作者: and Atsushi Nakamura

Color screening potential at finite density in two-flavor lattice QCD with Wilson fermion

威尔逊费米子在二味晶格 QCD 中有限密度下的颜色筛选潜力

• DOI: 10.1103/physrevd.88.114504
• 发表时间: 2013
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Junichi Takahashi;Keitaro Nagata;Takuya Saito;Atsushi Nakamura;Takahiro Sasaki;Hiroaki Kouno;and Masanobu Yahiro
• 通讯作者: and Masanobu Yahiro

格子QCDを用いた有限密度系でのクォーク間ポテンシャル

使用晶格 QCD 的有限密度系统中的夸克势

• 发表时间: 2013
• 作者: 本多 知佳;福田 貴史，牧 泰輔，中川 浩行;前 一廣;白谷 望;森脇 烈;Y. Watanabe and J. Shikata;高橋 純一
• 通讯作者: 高橋 純一

Determination of vector interaction from lattice QCD results at imaginary chemical potential

根据虚化学势下的晶格 QCD 结果确定矢量相互作用

• 发表时间: 2014
• 作者: J. Takahashi;J. Sugano;M. Ishii;H. Kouno;and M. Yahiro
• 通讯作者: and M. Yahiro