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Seminar 2019 / セミナー情報2019

高エネルギー重イオン衝突反応における流体揺らぎと臨界揺らぎの解析

2020年1月27日（月） 15:00-16:00 @ H524
Speaker: 坂井 あづみ 氏 (上智大学)

Abstract:
高エネルギー重イオン衝突反応において生成されるクォーク・グルーオン・プラズマ(QGP) の性質を解明するため、実験的には様々な測定が行われている。実験で測定される終状態の粒子 分布から QGP の性質を解明する ためには、事象毎の揺らぎは非常に重要になる。一般的に、衝突 軸方向にはカラーフラックスチューブを起源とする粒子生成の相関が存在する。その相関が 少なからず破れていることが、衝突軸方向の相関を定量化する測定量である因子化比を通して 分かってきた。相関の破れに影響を与える事象毎の揺らぎとして、衝突初期の縦方向の揺らぎや、 各時空点に入るランダムな流体揺らぎが考えられる。そこで、初期縦揺らぎと流体揺らぎを取り 入れた統合的動的模型を用いたシミュレーションによる因子化比の解析について紹介する。 また他の揺らぎとして、QCD 相図の臨界点の探索のために重要な臨界揺らぎのダイナミクス についても触れる。

Quantum kinetic theory for spin transport and anomalous effects

2020年1月17日（金） 15:00-16:00 @ H524
Speaker: Di-Lun Yang 氏 (慶應大学)

Abstract:
Recently, the anomalous transport associated with quantum anomalies and spin effects has been greatly explored in different physical systems including relativistic heavy ion collisions (HIC), Weyl semimetals, and core-collapse supernovae. In particular, to understand the non-equilibrium anomalous transport, there have been intensive studies upon quantum kinetic theory (QKT) for relativistic fermions incorporating the chiral anomaly and spin-orbit interaction. I will review the recent development of QKT for massless fermions known as the chiral kinetic theory (CKT) obtained from the Wigner-function approach based on quantum field theory. Furthermore, motivated by recent observations of the global polarization of Lambda hyperons in HIC, I will introduce a newly developed QKT for massive fermions dubbed as the axial kinetic theory (AKT). Unlike the massless case, where the spin of fermions is enslaved by their chirality and momenta, the spin of massive fermions is also a dynamical variable. The AKT accordingly tracks both the dynamics of vector/axial charges and spin polarization, which consistently reduces to CKT and manifests the spin enslavement by chirality in the massless limit. Furthermore, I will briefly discuss the potential applications of CKT and AKT in astrophysics and HIC.

原子核衝突における有限密度QCD物性

2020年1月10日（金） 15:00-16:00 @ H524
Speaker: 門内 晶彦 氏 (KEK)

Abstract:
有限温度・密度における量子色力学(QCD)物質の性質を解明することは、ハドロン理論研究における重要課題の一つである。現在、原子核衝突実験におけるビームエネルギー走査では、QCD相図のボトムアップな系統的探査が進められている。クォークグルーオンプラズマの解析において重要な役割を果たしてきた相対論的流体モデルを有限密度へ拡張し、首尾一貫した描像を構築することが定量的議論に有用と期待できる。 本セミナーではまず、有限化学ポテンシャルにおけるQCD状態方程式について論じる。状態方程式は平衡系のミクロな性質を特徴づける量である。QCDにおいては多くの場合に保存荷電としてバリオン数のみが考慮されるが、ここではバリオン(B)、電荷(Q)、ストレンジネス(S)を考慮した状態方程式を構築し、相対論的重イオン衝突における流体モデルへと応用する[1]。またマクロな時空発展を記述する流体力学そのものにも、相対論的な定式化に際しては有限密度散逸系において流速をエネルギー流にとるか（ランダウ系）、保存荷電流にとるか（エッカルト系）の局所静止系問題が存在する。本セミナーでは、解析的かつ数値的に各フレームの妥当性とその選択による重イオン衝突解析への影響を論じる[2]。

[1] AM, B. Schenke and C. Shen, Phys. Rev. C 100, 024907 (2019)
[2] AM, Phys. Rev. C 100, 014901 (2019)

Symmetries of meson correlations in high temperature QCD

2019年7月22日（月） 15:00-16:00 @ H524
Speaker: Christian Rohrhofer 氏 (大阪大学)

Abstract:
QCD at finite temperature is an interesting theory, and its properties change significantly when increasing temperature. Most prominently, there is a critical temperature, above which chiral symmetry gets restored and QCD matter becomes chirally symmetric. Whilst it is generally accepted that hadrons do not describe dynamics accurately anymore, there is no straightforward connection to deconfinement and the questions of effective degrees of freedom remains, as well as the validity of a perturbative description. We investigate the fate of chiral symmetries in this sector of QCD by studying mesonic correlation functions, and additionally identify recently proposed SU(2)_CS (chiral spin) and SU(2n_f) symmetries. We compare the data to noninteracting fermions and derive impliciations for the effective degrees of freedom above the chiral transition.

Real-Time Evolution of Heavy-Quarkonium in the Glasma

2019年7月1日（月） 15:00-16:00 @ H524
Speaker: Alexander Lehmann 氏 (University of Stavanger)

Abstract:
Elucidating the production process of heavy quark bound states is a central goal in heavy-ion collisions [1]. Two central questions exist: Do bound states of heavy quarks form in the early time evolution of the glasma? If so, in which time regime can that happen? An answer requires the development of a non-perturbative treatment of the real-time-dynamics of heavy quarkonia. To answer those questions we have developed a novel real-time formulation [2] of lattice NRQCD [3,4] to order O(v3) where we employ a classical statistical simulation for the early-time dynamics of the gauge fields [5]. We expect to identify the emergence of bound states and their formation time in the evolving glasma. Here, I present our preliminary results from a simulation of heavy quarkonium dynamics in the glasma. I will compare our results for the heavy quarkonium spectrum to the static heavy quarkonium potential [6] as well as to a novel generalization of the static potential which takes into account the finiteness of the quark masses.

[1] G. Aarts et al., Eur. Phys. J. A 53 no.5, 93 (2017)
[2] A. L., A. Rothkopf (in preparation)
[3] G.P. Lepage et al., Phys.Rev. D 46, 4052 (1992)
[4] M. Berwein, N. Brambilla, S. Hwang, A. Vairo, TUM-EFT 74/15, 56 pp (2018)
[5] K. Boguslasvki, A. Kurkela, T. Lappi, J. Peuron, Phys.Rev. D98 no.1, 014006 (2018)
[6] Y. Burnier, A. Rothkopf, Phys.Rev. D95 no.5, 054511 (2017)

高エネルギー重イオン衝突反応における流体力学的ゆらぎの物理

2019年6月3日（月） 15:00-16:00 @ H524
Speaker: 村瀬 功一 氏 (上智大学)

Abstract:
高エネルギー重イオン衝突実験で生成されるクォーク・グルーオン・プラズマの 性質を解明する上で要となるのが、実験で測定される様々な事象毎の揺らぎである。 揺らぎの主要な起源は初期揺らぎであるが、他にも、生成された物質の流体的発展 の過程で現れる熱揺らぎ(流体力学的ゆらぎ)が定量的に測定量に影響を与える。 衝突反応の始めから終わりまでを記述する統合的動的模型を用いたシミュレーション に基づき、流体力学的ゆらぎの影響を調べる。また、因果律を守る2次の粘性流体に おける流体力学的ゆらぎの性質、非一様な背景の上での流体力学的ゆらぎの性質に ついて議論する。また、流体力学的ゆらぎの切断波長・時間スケールに関連して、 流体方程式の非線形性に起因する輸送係数・状態方程式のくりこみなどの最近の 話題についても触れる。