A01班の基本方針
計画研究 「量子色力学にもとづく
真空構造とクォーク力学」
計画研究代表者
京都大学基礎物理学研究所 大野木 哲也
ワークショップ「素粒子・原子核・宇宙の融合」
2008年12月1日-2日 筑波大学計算科学研究センター
研究の目的
1.
2+1 フレーバー格子QCD計算の推進
QCDの第一原理計算としての基礎の確立
2.
ハドロンの性質の解明
ハドロンの内部構造、ハドロンの相互作用
3.
新しい物理の探求
ハドロン遷移行列からのbeyond standard modelの検証
strong dynamics の探求
大野木哲也（代表者、研究の統括）
JLQCD project
Overlap fermion (厳密なカイラル対称性)
PACS-CS project
O(a)-improved Wilson (大きく、軽く、細かく）
相補的
分担者：
山田憲和（beyond standard model）
連携研究者：
橋本省二（カイラル対称性にもとづく新しい物理の探求）
金児隆志（ハドロンの形状因子）
野秋淳一（K中間子の物理）
新谷英悟（真空偏極の研究）
山崎剛（ハドロン崩壊の研究）
分担者：
蔵増嘉伸（Wilson fermionによるチャレンジ）
連携研究者：
石川健一（QCDの真空構造の研究）
石塚成人（ハドロンの散乱と崩壊）
谷口裕介（非摂動繰り込みの研究）
連携研究者：
出渕卓（θ真空の研究）
青木保道（格子上の繰り込みの新展開）
仁尾真紀子(レプトンｇ－２のQED高次補正）
早川雅司（ミューオンの異常磁気能率）
石井理修（格子QCDによる核力の研究）
格子QCDにおける大きな進展
• カイラル領域でのfull QCD シミュレーション
画期的なアルゴリズム(Domain-docomposition,
Mass preconditioning, Multi-time scale Molecular Dynamics)
• 厳密なカイラル対称性をもつフェルミオンの発見とそ
の応用
Ginsparg-Wilson Fermion (Overlap, Domain-Wall)
• 非摂動繰り込み
新しいスキームの提案、モンテカルロによる繰りこみ群（Step-scaling）
• 重いクォークの新たな計算手法
無限に重いクォークの有効理論(HQET)とチャームクォーク領域との内挿
理論研究上の大きな過渡期
格子QCD関係の計算機の現状
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JLQCD
: BlueGene/ L 57TFlops
PACS-CS
: 14.7TFlops
(T2K
: ～80TFlops ｘ ３ （Tsukuba, Tokyo, Kyoto))
UKQCD-RBC: QCDOC～30TFlops  BlueGene/P ～1 PFlops
ETMC
： APEmille 数TFlops  BlueGene/P ～100TFlops
すでに１００TFlopsの時代へ突入
Full QCD シミュレーションの現状
新しい計算アルゴリズム
Mass preconditioning (Hasenbush),
Domain decomposition (Luscher et al.)
Multi-time scale in Molecular Dynamics
驚異的な計算コストの削減
Cost reduction in O(a)-improved Wilson simulation
PACS-CS arXiv:0807.1661
物理の方向性
• フレーバー物理の探求やbeyond standard モデルの探求
新しい手法の開発
• 核子内部の構造、軽いハドロンのフレーバー物理の探求
• ハドロン崩壊、ハドロン相互作用の研究
•原子核理論の基礎を与える。「核力」とは何か？三体力は？
•モンテカルロで生成されたゲージ配位は核子の相互作用の研究にも
使える共通の資産となる。
A02班との連携
計算としての方向性
QCDには大きな階層性がある
カイラル摂動有効理論
HQET
• より軽く、より大きく：
軽いフレーバーの物理の研究
ハドロン散乱、崩壊の研究
• より細かく：
チャームクォークの物理の研究
どちらの方向にも
A04班との連携
倍の高速化が必要
「現象の理解」から「現象の予言」へ
新しい時代のスタートポイント
初めてまともにカイラルダイナミクスがとりあつかえるようになった。
素粒子物理
•新しいダイナミクスの探求（複合ヒッグス模型、超対称性の破れ）
•B中間子遷移行列の精密決定（HQET+チャーム１％－５％）
•核子の内部構造の研究（パートン分布関数、EDM、シグマ項）
•ハドロン崩壊、相互作用（K中間子崩壊、ミューオン異常磁気能率）
ハドロン物理
•核子、Λ粒子の散乱位相(実験に代わる数値実験としての役割）
•核子の有効理論の低エネルギー定数決定
•エキゾチックハドロン
•ハドロン・クォークマターの状態方程式
大野木哲也（代表者、研究の統括）
JLQCD project
Overlap fermion (厳密なカイラル対称性)
PACS-CS project
O(a)-improved Wilson (大きく、軽く、細かく）
相補的
分担者：
山田憲和（beyond standard model）
連携研究者：
橋本省二（カイラル対称性にもとづく新しい物理の探求）
金児隆志（ハドロンの形状因子）
野秋淳一（K中間子の物理）
新谷英悟（真空偏極の研究）
山崎剛（ハドロン崩壊の研究）
分担者：
蔵増嘉伸（Wilson fermionによるチャレンジ）
連携研究者：
石川健一（QCDの真空構造の研究）
石塚成人（ハドロンの散乱と崩壊）
谷口裕介（非摂動繰り込みの研究）
連携研究者：
出渕卓（θ真空の研究）
仁尾真紀子(レプトンｇ－２のQED高次補正）
青木保道（カイラルフェルミオンによる
SM,BSM、格子上の繰り込みの新展開）
早川雅司（ミューオンの異常磁気能率）
石井理修（格子QCDによる核力の研究）

研究紹介