計画班: C18

強結合場の理論の摂動的および非摂動的解析

重要な成果

物質を構成する素粒子であるクォークは単体では測定されないが、量子色力学QCDはこの閉じ込め相から 非閉じ込め相への相転移を予言している。 超高温状態を実現する超高エネルギー重イオン反応の実験で、米国ブルックヘブン国立研究所で この相転移温度を超えたと考えられているが、そこで見いだされたものは予想に反して、自由な クォークガス状のものではなく、強く相互作用する完全流体と考えられる物質であった。 我々は格子QCDシミュレーションにより、初めてこの物質の粘性係数を計算し、 完全流体に近い非常に低い粘性係数を得た。

年度毎の進展と成果

平成13年度

(中村) 非閉じ込め相でのハドロン中のクォークが強く相互作用している兆候を見いだした。 (中澤) 3次元量子重力理論の2+1分解が確率過程として記述できることを示した。 (小平) B 中間子の光円錐分布関数を解析した。Drell-Yan 過程でのレプトンのヘリシティー分布等が核子のパートン分布関数を決定する上で非常に有効であることを示した。

平成14年度

(中村) 符号問題の無い2色QCD の相構造を調べた。 (大川) 重いクォークを含むハドロン行列要素の計算をNRQCD クォーク作用を用いて行なった。また、K 中間子崩壊過程でのCP 非保存の強さの測定を行った。 (小平) 重いクォークの有効理論を用いることにより$B$ 中間子の光円錐波動関数が２フォック近似の下で解析的に解けることを見出した。

平成15年度

(中村) $\sigma$中間子について、非結合ダイアグラムが大きく寄与していることを見いだした。 (小平) RHIC領域の偏極陽子-陽子反応における$J/\Psi$生成の二重スピン非対称性を計算し、偏極核子内のグルーオンの分布関数に重要であることを指摘した。 (大川) I=2 パイ中間子散乱の位相差を格子シミュレーションにより計算した。$\eta '$ の質量の計算を行った。

平成16年度

(中村) 有限温度でのクォーク・反クォーク間の力を数値シミュレーションにより調べた。格子ＱＣＤでグルーオンの輸送係数を計算した。 (大川) NRQCD クォーク作用を使い、重クォーク・軽クォーク中間子、重クォーク・軽クォーク・軽クォーク重粒子系の展開パラメータを測定した。 (小平)重いクォーク質量極限で、B中間子の包含崩壊を形状関数を使って決定した。

平成17年度

(中村) 近年、クォーク・クォーク間（ダイ・クォーク）ポテンシャルを計算した。 (小平) 偏極Drell-Yan反応に対するQCD補正を計算した。小$Q_T$で重要になるソフトグルーオン効果を再加重により、$Q_T$分布を調べた。 (大川) 現実世界に対応する$Nf=2+1$のQCDシミュレーションによりハドロン 質量の計算を行った。

平成18年度

(中村) Gribov-Zwanzigerの閉じ込めシナリオを検証するために、クォークポテンシャルの中の瞬間相互作用部を計算した。 (小平) 偏極陽子Drell-Yan反応に対し、大小全領域の$Q_T$に対し、各領域で有効な計算法で解析を行い、断面積を系統的に導出した。 (大川) シュレーディンガー関数法により、$N_f=0, 2, 3$に対する$O(a)$改良Wilson作用のパラメータを決定した。

国際会議招待講演

• A. Nakamura, ``Summary'', Finite Density QCD at Nara, 2003年7月12日
• A. Nakamura, ``Gluon screening masses'', Lattice QCD at Finite Temperature and Density, 2004年2月12日
• A. Nakamura, ``Viscosity of hot gluon - a lattice QCD Study'', Quark Matter 2005, 2005年8月5日
• A. Nakamura, ``Viscosities of strongly coupled gluons'', Supercomputing RHIC Physics, 2005年12月7日
• A. Nakamura, `` Transport coefficients: a bridge to understand sQGP'', QCD at Finite Density, 2006年3月23日

国内会議招待講演

• 中村純, 「格子上の高密度QCD」, 物理学会シンポジウム「高密度系の総合理解に向けて」, 2002年9月13日
• 中村純, 「格子QCDによる有限温度系の研究 -- 20年後の到達点」, 熱場の量子論とその応用, 2004年8月11日
• 中村純, 「Lattice QCD for RHIC Physics」, CNS-Riken Workshop ``Physics of Quark-Gluon Plasma'', 2006年2月16日

シンポジウムの開催

• 中村純, Finite Density QCD at Nara, 2003年7月10日-12日

査読付国際誌

• Ph. de Forcrand A. Nakamura et al., Meson correlators in finite temperature lattice QCD, Phys. Rev. D63 (2001) 054501
• Ph. de Forcrand, A. Nakamura et al., Responses of hadrons to chemical potential at finite temperature, Phys. Rev. D65 (2001) 054501
• A. Ali Khan M. Okawa et al., Kaon B parameter from quenched domain-wall QCD, Physical Review D64(11) (2001) 114506
• S. Aoki M. Okawa et al. , Differential decay rate of $B \to \pi \ell \nu$ semileptonic decay with lattice nonrelativistic QCD Physical Review D64(11) (2001) 114505
• A. Nakamura, I. Pushkina, T. Saito, S. Sakai, Screening of hot gluon, Phys. Lett. B549 (2002), 133-138
• O.Miyamura, S.Choe, Y.Liu, T.Takaishi and A.Nakamura, Responses of quark condensates to the chemical potential, Phys.Rev. D66 (2002) 077502
• A. Ali Khan M. Okawa et al., Light Hadron Spectroscopy with Two Flavors of Dynamical Quarks on the Lattice, Physical Review D65(5) (2002) 054505
• JLQCD Collaboration: S. Aoki, M. Okawa et al., , `` I=2 Pion Scattering Length with the Wilson Fermion '', Phys.Rev. D66 (2002) 077501
• H. Kawamura, Y. Kiyo, J. Kodaira and K. Morii, Revisiting W gamma production at RHIC, Prog.Theor.Phys. 107 (2002) 125-137
• Shin Muroya, Atsushi Nakamura and Chiho Nonaka, Behavior of Hadrons at Finite Density -- Lattice Study of Color SU(2) QCD, Phys. Lett. B551 (2003) 305-310
• Jiro Kodaira and Hiroshi Yokoya , Lepton Helicity Distributions in Polarized Drell-Yan Process, Phys.Rev. D67 (2003) 074008
• J. Kodaira and C.- F. Qiao , Detect $\Delta G$ at BNL-RHIC via Double Quarkonium Production, Phys.Lett. B565 (2003) 146-152
• Hiroyuki Kawamura, Jiro Kodaira, Cong-Feng Qiao and Kazuhiro Tanaka , Transverse Momentum Distribution in the B Mesons in the Heavy-quark Limit: the Wandzura-Wilczek Part, Mod.Phys.Lett. A18 (2003) 799
• CP-PACS Collaboration: V. I. Lesk, M. Okawa et al., , `` Flavor Singlet Meson Mass in the Continuum Limit in Two-Flavor Lattice QCD, Phys.Rev. D67 (2003) 074503
• CP-PACS Collaboration: S. Aoki, M. Okawa et al., , `` I=2 Pion Scattering Phase Shift with Wilson Fermions '', Phys.Rev. D67 (2003) 014502
• JLQCD Collaboration: S. Aoki, M. Okawa et al., , `` $B^0-\barB^0$ mixing in quenched lattice QCD '', Phys.Rev. D67 (2003) 014506
• CP-PACS Collaboration: S. Aoki, M. Okawa et al., , `` Light Hadron Spectrum and Quark Masses from Quenched Lattice QCD '', Phys.Rev. D67 (2003) 034503
• Jiro Kodaira, Hiroshi Yokoya , `` Lepton Helicity Distributions in Polarized Drell-Yan Process '', Phys.Rev. D67 (2003) 074008
• JLQCD Collaboration: S. Aoki, M. Okawa et al. , `` B-Bbar mixing in unquenched lattice QCD , Phys.Rev.Lett. 91 (2003) 212001
• CP-PACS Collaboration: V. I. Lesk, M. Okawa et al. , `` Flavor Singlet Meson Mass in the Continuum Limit in Two-Flavor Lattice QCD , Phys.Rev. D67 (2003) 074503
• Sunao Sakai and Atsushi Nakamura , `` Improved gauge action on an anisotropic lattice II - Anisotropy parameter in the medium coupling region - , Phys.Rev. D69 (2004) 114504-1, 114504-9
• A. Nakamura, and T. Saito , `` Heavy qq Interaction at Finite Temperature '', Prog. Theor. Phys. 112 (2004) 183-188
• A. Nakamura, T. Saito and S. Sakai , `` Lattice Calculation of Gluon Screening Masses '', Phys. Rev. D69 (2004) 014506-1, 014506-11
• QCD-TARO Collaboration: Ph. deForcrand, A. Nakamura et al. , `` Contribution of disconnected diagrams to the hyperfine splitting of charmonium '', JHEP 0408 (2004) 004
• A. Nakamura and T. Saito , `` Long-distance behavior of q-qbar color dependent potentials at finite temperature '', Prog. Theor. Phys. Vol. 111, (2004) 733-743
• QCD-TARO Collaboration: I. Pushkina, A. Nakamura et al., , `` Properties of hadron screening masses at small baryonic density '', Phys. Lett. B609 (2005) 265-270
• Atsushi Nakamura and Sunao Sakai , `` Transport Coefficients of Gluon Plasma '', Phys. Rev. Lett. 94, (2005) 072305
• A. Nakamura, T. Saito , `` QCD COLOR INTERACTIONS BETWEEN TWO QUARKS. '', Phys. Lett. B621, 171-175, 2005
• Hiroyuki Kawamura , Jiro Kodaira , Kazuhiro Tanaka , `` Unravelling soft components in the shape function for inclusive B decays '', Prog.Theor.Phys. 113 (2005) 183-198
• E. Shintani, M. Okawa et al. , `` Neutron electric dipole moment from lattice QCD , Phys.Rev. D72 (2005) 014504
• CP-PACS Collaboration: S. Aoki, M. Okawa et al. , `` I=2 Pion Scattering Length from Two-Pion Wave Functions , Phys.Rev. D71 (2005) 094504
• A. Nakamura, T. Saito, `` COLOR CONFINEMENT IN COULOMB GAUGE QCD, Prog.Theor.Phys. 115 (2006) 189-200
• Hiroyuki Kawamura , Jiro Kodaira , Hirotaka Shimizu , Kazuhiro Tanaka , `` The Dilepton $Q_T$ Spectrum in Transversely Polarized Drell-Yan Process in QCD '', Prog.Theor.Phys. 115 (2006) 667-672
• H.Kawamura, J.Kodaira, H.Shimizu, K.Tanaka , `` $Q_T$ Resummation in Transversely Polarized Drell-Yan Process '', Int.J.Mod.Phys. A21 (2006) 918-922
• CP-PACS, JLQCD Collaborations: S. Aoki, M. Okawa et al. , `` Nonperturbative $O(a)$ improvement of the Wilson quark action with the RG-improved gauge action using the Schr\"odinger functional method , Phys.Rev. D73 (2006) 034501
• Y. Nakagawa, A. Nakamura, T. Saito and H. Toki, `` Infrared behavior of the Faddeev-Popov operator in Coulomb gauge QCD, Phys.Rev. D75 (2007) 014508

学会発表リスト

• 中村純, 「強相関クォーク・グルーオン系の物理」, 日本物理学会 第61回年次大会, 2006年3月27日
• 中村純, 「有限密度格子QCDの過去、現在、未来」, 日本物理学会 2007年春期大会, 2007年3月26日

解説書

• 中村純, 丸善パリティ2007年1月号pp44-46「極限状態のクォーク―計算物理学と実験物理学と理論物理学の3重点」

ホームページ

• http://home.riise.hiroshima-u.ac.jp/~nakamura/

研究補佐員の雇用

• 石川 智己, 平成14年4月1日 - 平成15年3月31日
• Pushkina Irina, 平成15年4月1日 - 平成17年7月31日
• Chernodub Maxim, 平成18年2月1日 - 平成18年3月31日