重イオン衝突物理に関する基礎問題の研究
【研究分野】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
【研究キーワード】
量子色力学 / クォーク・グルーオン プラズマ / 高エネルギー重イオン衝突 / 相転移 / 統計力学 / 符号問題 / クォーク・グルーオン プラズマ / Lefschetz thimble / ランジュバン方程式 / 有限温度密度QCD / 高エネルギー原子核衝突 / 非平衡場の理論 / 有限温度量子色力学 / 臨界現象 / 非平衡の場の理論 / クォークグルーオンプラズマ / 高密度物質
【研究成果の概要】
クォーク・グルーオンプラズマをはじめとする有限温度密度QCDの性質を解明するために、超相対論的重イオン衝突の研究が世界的に進行中である。本課題では、重イオン衝突の物理に関連する基本的で重要な研究テーマとして、衝突初期段階の強いグルーオン場からの粒子生成、プラズマのハドロン化に伴う光生成、QCD臨界点に現れる臨界ゆらぎの測定についての理論的研究、そして有限密度格子QCDの懸案である符号問題に対して配位空間を複素拡張するアプローチという４つのテーマについて基礎研究を行った。
【研究の社会的意義】
物質を構成している陽子・中性子の内部にあるクォーク・グルーオンが開放されたプラズマ状態は、初期宇宙や中性子星の内部に存在すると考えられている。それを支配する理論はQCDとして知られており、また、そのようなプラズマ状態を大型加速器を用いる高エネルギー重イオン実験で再現する研究が世界な協力研究として進行している。しかし、クォーク・グルーオンが強く結合するQCDの理論内容を定量的に評価することは極めて難しく、必要な数値計算や解析を多くの研究者が協力して行っている。本研究は重イオン衝突実験の観測結果に照らしてQCDの理解を深めるための研究の一貫として行われている。
【研究代表者】
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31
【配分額】3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)