計算物理研究グループ

2011年に新設された当研究グループは、米国ブルックヘブン研究所内に設立された理研BNL研究センターの一員として、素粒子・原子核理論に重要な役割を果たす大規模数値計算に関わる研究・開発を行います。
核子などハドロンの内部構造を記述する量子色力学(QCD) をはじめとるする互作用の強い場の量子論を第一原理から摂動論に頼らずに解析することのできる格子ゲージ理論を主な専攻テーマとし、計算機の開発、計算方法の研究開発、素粒子・原子核・格子場の理論の研究、の３つを遂行します。

当グループでは 1997年より カイラル対称性と呼ばれる自然界を理解する上で重要な対称性を良く保った格子QCDのカイラル対称性の計算方法を開拓し(ドメイン・ウォール・フェルミオン)、小林益川理論の検証のために重要なCP非保存に関する計算結果を始めとする様々なハドロン物理を研究しています。2004年度に QCDの計算のためにQCDOCと呼ばれる 10Tflopsの並列式スーパーコンピューターを開発し、2012には第3世代の QCD専用計算機、QCDCQ (200Tflops (peak) /rack) の設置・運用を開始しています。

研究テーマ

• 素粒子・原子核における大規模計算のための計算機の研究開発
• 素粒子・原子核のための大規模計算方法の開発
• 素粒子・原子核・格子場の理論の研究

主要論文

1. T. Yamazaki et al.:
   "Nucleon axial charge in 2+1 flavor dynamical lattice QCD with domain wall fermions"
   Phys. Rev. Lett. 100:171602, 2008.
2. Thomas Blum, Takumi Doi, Masashi Hayakawa, Taku Izubuchi, Norikazu Yamada:
   "Determination of light quark masses from the electromagnetic splitting of pseudoscalar meson masses computed with two flavors of domain wall fermions"
   Phys.Rev.D76:114508,2007.
3. T. Blum, R. Zhou , T. Doi , M. Hayakawa, T. Izubuchi, S. Uno, N. Yamada:
   "Electromagnetic mass splittings of the low lying hadrons and quark masses from 2+1 flavor lattice QCD+QED."
   Phys.Rev. D82 (2010) 094508
4. T. Blum, P.A. Boyle, N.H. Christ, N. Garron, E. Goode, T. Izubuchi, C. Jung, C. Kelly, C. Lehner, M. Lightman et al.:
   "The K→(ππ)I=2 Decay Amplitude from Lattice QCD"
   Phys. Rev. Lett. (2012)
5. Noriyoshi Ishii, Sinya Aoki, Tetsuo Hatsuda:
   "The Nuclear Force from Lattice QCD"
   Phys.Rev.Lett.99:022001,2007.
6. Y. Aoki et al.:
   "The QCD transition temperature: results with physical masses in the continuum limit II"
   JHEP 0906:088,2009.
7. M. Cheng et al.:
   "The QCD Equation of State with almost Physical Quark Masses"
   Phys. Rev. D77: 014511, 2008.
8. T. Blum , P.A. Boyle, N.H. Christ, N. Garron, E. Goode, T. Izubuchi, C. Lehner, Q. Liu, R.D. Mawhinney, C.T. Sachrajda et al.:
   "K to ππ Decay amplitudes from Lattice QCD"
   Phys.Rev. D84 (2011) 114503
9. D.J. Antonio, et al.:
   "Neutral kaon mixing from 2+1 flavor domain wall QCD"
   Phys.Rev.Lett.100:032001,2008.
10. C. Allton et al.:
    "Physical Results from 2+1 Flavor Domain Wall QCD and SU(2) Chiral Perturbation Theory"
    Phys. Rev. D78: 114509, 2008.