Heavy Ion Pub

過去のHeavy Ion Pub

第31回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：「高エネルギー原子核衝突初期の強い場・渦」

• 田屋英俊 (慶応大学)
  高エネルギー重イオン衝突初期における強い場の物理の現状 PDF

  高エネルギー重イオン衝突は、現宇宙で最強の場(カラー場、電磁場、渦度場)を生成する。これら強い場は、Schwinger機構や真空複屈折などの基礎過程を検証する絶好の機会を与える。また、クォークグルーオンプラズマ生成ダイナミクスなどの重イオン衝突の様々な物理過程でも重要な役割を果たす。本講演では、こうした重イオン衝突初期における強い場の物理の現状について、関連分野での発展も含め(主観的に)レビューする。

• 新井田貴文 (筑波大学)
  高エネルギー原子核衝突で生成される渦と偏極 PDF

  HIC-STAR実験においてラムダ粒子のグローバル偏極が観測され、原子核衝突で生成される渦度が観測史上最速であることが判明した。この渦は原子核衝突の初期状態やダイナミクスを理解する上でも重要である。また、初期に作られる強磁場およびそれに誘起されるカイラル対称性に関する様々な物理現象とも密接に関係している。本講演では、渦に関する最新の実験結果について報告し、現状の課題や今後の方向性について議論する。

参加者一覧

第37回 Heavy Ion Cafe & 第30回 Heavy Ion Pub 合同研究会

テーマ: 「ポストQM2019」

第37回Heavy Ion Cafe並びに第30回Heavy Ion Pub合同研究会として国際会議Quark Matter 2019で報告されたRHIC/LHCの高エネルギー重イオン衝突プログラム実験、理論の最前線について議論や検討の場を設けます。

プログラム

フラッシュトーク

• 佐藤優里 (筑波)
  Centrality determination with the Event Plane Detector for fluctuation measurements from STAR PDF
• 大佐古拓海 (広島)
  Sensitivity to detect ultra-intense magnetic field in Pb-Pb collisions via dimuon polarization measurement at the ALICE experiment
• 中村幸輝 (名古屋)
  Study on QGP bulk property in small system PPTX
• 黒木健志 (上智)
  Effects of hydrodynamic fluctuations on azimuthal flow in ultra-central heavy-ion collisions PDF
• 港陽子 (奈良女)
  Performance evaluation of a Forward Calorimeter for the ALICE upgrade

参加者一覧

世話人

第29回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：Small Systems

• 奈良寧 (国際教養大)
  pp, pA, AA衝突のダイナミックスは同時に理解したか？：QGPシミュレーションの理論の現状 PDF

  RHIC/LHCでの重イオン(Au+Au/Pb+Pb)衝突により、ほとんど完全流体に近い物質ができていることが確認されたことになってる。QGPの証拠としては、一般に衝突後に生成された高温高密度な系内での強い相互作用の結果である集団フローの生成(特に楕円フロー)があげられる。一方、陽子-陽子衝突、陽子-重イオン衝突では、これまで、そのような強い相互作用の効果はほとんど無視できると考えられてきた。しかし、最近、小さい系でも非常に高多重度の事象では、強い相互作用の効果が非常に強いと示唆される観測結果が報告された。つまり、陽子-陽子でも金-金衝突と同じくQGPができているように見える観測結果である。この楕円フローの生成機構はなんだろうか? 例えば、カラーグラス凝縮(CGC)理論によれば、 衝突した瞬間に生成されたグルーオンがすでに楕円フローの成分をもっている。これまでQGPの証拠とされてきた楕円フローは実はQGPなしで説明できるのか、あるいは、やはりQGPの結果なのかを再考しなければならない。本講演では、小さな系(pp, pA)の高多重度事象における実験結果と重イオン衝突のダイナミックスの理論的理解の現状を紹介する。

• 中川格 (理研)
  ありえない！？陽子陽子衝突系でのQGP PDF

  高エネルギー重イオン衝突でクォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)状態と考えられる高温高密度状態事を生成したと発表されて久しい。現在までに重イオン衝突実験では、QGP物性のより成熟した精密測定の段階に入っている。一方で、QGPを生成する必要条件の特定もQGP研究の大きなテーマである。その内の一つとして、重イオン同士の衝突ではなく、重イオンと陽子または軽イオン、または陽子同士の衝突でQGPが生成されるか、大きな関心となっている。そもそもQGPを生成する必要条件である高密度状態を、わずか３個の価クォークしかない陽子で起こせるとは誰も思っていなかった。事の発端は、2010年のCMS実験のセンセーショナルな発表である。CMS実験では、陽子＋陽子衝突で非常に高多重度（＝ハードな衝突）の事象を選ぶと、驚くことにQGP特性の一つである楕円フロー現象が観測された。この後、LHCとRHICでこれら小さい衝突系でのQGP探索が精力的に行われ、QGPと矛盾しない観測結果が次々と報告されてきている。本講演では小さい衝突系の実験の現状とその解釈に言及する。

学生ポスターセッション (18:00-20:00)

• 清水勇希 (名古屋)
  ヘビークォークスピン対称性に基づくエキゾチックハドロンのスピン多重項構造
• 三浦崇寛 (大阪)
  クォークグルーオンプラズマ中のクォーコニウムの量子散逸過程
• 山川皓生 (広島大)
  The Detector Control System of the Muon Forward Tracker for the ALICE experiment at LHC

参加者一覧

第28回 Heavy Ion Pub 研究会

• 服部恒一 (YITP)
  高強度電磁場中の物理と相対論的重イオン衝突への応用 PPTX

  高強度磁場中で生じる真空複屈折、実光子の崩壊、偏極など、広島大学実験グループの試みと関係の深い現象の理論的側面と共に、低エネルギーの輸送現象を記述する(カイラル)磁気流体方程式の導出と輸送係数の評価についても議論する。どの系においても実験的検証が成し遂げられていない現象が多く、相対論的重イオン衝突で誘起される磁場によって初めて検出されることが望まれる。

• 志垣賢太 (広島)
  高エネルギー原子核偏芯衝突における高強度磁場生成の直接探索 PDF

  高エネルギー原子核衝突において生成する高強度磁場の影響は、2008 年頃のカイラル磁気効果提唱などにより注目を集め始めた。我々は高強度磁場生成の直接検出に 2011 年頃から取組み、特に仮想光子偏光や低質量レプトン対偏向を探針として提案したが、これまで実験的検出には到っていない。近年、実験と理論の両面における進展に伴い、これらの探針が多方面から着目されてきた。理論側への期待と要望を纏めつつ、近い将来の磁場検出実現に向けた展望を議論する。

Pub Session (文学系S棟1階ラウンジ キャンパスマップ17番) 18:00-

学生ポスターセッション

• 清水勇希 (名古屋)
  Heavy quark spin multiplet structure of Pc-like pentaquark as hadronic molecular states
• 柳原良亮 (大阪)
  クォーク・反クォーク系の応力分布に対する格子数値解析
• 鈴木彩香 (奈良女)
  sPHENIX実験INTT検出器のためのシリコンセンサーの性能評価
• 川本悠司 (広島大)
  重心系衝突エネルギー13TeV のp-p衝突におけるφ中間子の粒子多重度依存性解析

参加者一覧

第35回 Heavy Ion Cafe & 第27回 Heavy Ion Pub 合同研究会

テーマ：ポストQM2018

第35回Heavy Ion Cafe並びに第27回Heavy Ion Pub合同研究会として、国際会議Quark Matter 2018で報告されたRHIC/LHCの高エネルギー重イオン衝突プログラム実験、理論の最前線について議論や検討の場を設けます。

プログラム

参加者一覧

世話人

第26回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：光子

• 藤井宏次氏（東大）
  When a plasma shines PDF
  

  重イオン衝突で生成される高エネルギー物質・プラズマの研究において、光子生成は、その物質透過性の特質から、反応初期の情報を研究する重要なプローブとして注目されてきた。ところが、最新の実験結果では、光子の収量過多と強い集団的流れが確認されたため、これを理解するために、衝突反応における光子の生成過程全体を見直す必要に迫られている。従来から、プラズマ相やハドロン相での光子生成が詳細に検討される中で、ここでは、クォークからハドロンへカラー中性化する過程における光子生成の重要性を指摘する。この過程は、電磁プラズマでは放射再結合過程として標準的なものである。その上で、重イオン衝突事象における光子生成の全体像を見直してみたい。

• 山口頼人氏（BNL）
  熱光子測定の現在と今後 PDF

  QGP温度はQGPの性質を理解する鍵となる状態量の一つである。QGP熱光子はQGP温度測定の有力なプローブであり、そのQGP熱光子の観測が初めて報告されてから早10年近く経った。この10年間で収量、横運動量分布、方位角異方性といった測定量が衝突エネルギー、衝突関与核子数、衝突核子種に関して系統的に測られ、QGP熱光子生成機構の理解を深めてきた。しかし、未だQGP中での熱光子生成機構の全貌が明らかになったとは言えず、更なる測定が求められている。講演では、熱光子測定の現状と実験結果からわかったことをまとめ、更なる理解のために求められる今後の測定について議論したい。

学生ポスターセッション

• 上田庸資（広島）
  Current analysis status of elliptic flow of c, b→e in 200GeV Au+Au collisions
• 梶本詩織（大阪）
  動的なクォーコニウム収量抑制機構　－波動関数デコヒーレンス－
• 川口眞実也（名古屋）
  Skyrmion crystalを用いた磁場中での核物質構造の解析
• 坂本朋子（奈良女）
  ALICE実験高度化に向けた前方領域におけるπ0中間子の方位角相関の測定方法の開発

参加者一覧

第25回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：QCD 過程による粒子生成

• 板倉数記氏（KEK）
  
  教養・常識としてのポメロン PDF

  ポメロン、レッジェ理論はQCDが確立する前からハドロン散乱の振る舞いを記述する為に導入されたものです。QCDに根差した完全な記述はいまだされておらず、高エネルギーハドロン散乱では一種の現象論的な描像として今でも利用されています。そう言うと、なにやらパラメータがたくさんある怪しげな理論だと思うかもしれませんが、散乱振幅に対する解析性などを用いて高度に数学的な議論を展開して定式化されているものです。今ではなかなかまとまって話を聞く機会がないと思いますので、本講演では（ソフト）ポメロン・レッジェ理論の基礎的事項から、QCDとより関係が明白なハードなポメロンまでについて概説を試みます。このような歴史のあるポメロンの物理は、高エネルギーハドロン散乱を研究する者にとって教養とも常識とも言えるものです。皆さんが「ポメロンって何？」と聞かれて簡単に答えられるようになることをこの講演の目標としましょう。

• 八野　哲氏（広島）
  LHC加速器陽子+陽子衝突における粒子生成機構の解明 PDF（注：非公式な図は抜いてあります）

  標準理論の予言する未発見の粒子やそれを超える新現象の探索は、LHC加速器建設の大きな原動力になりました。これに加え、”標準理論（QCD）のテスト”という記述もよく目にし、LHC加速器実験におけるQCDの物理は、ただ単に新現象のバックグランドという認識をしている方もたくさんいます。しかし、陽子+陽子衝突における高粒子多重度事象で多くの新現象が報告され、QCDの理解がまだまだであるということを目の当たりにしました。特に、ストレンジバリオンの異常増加、生成粒子の相関、高横運動量や重ハドロンの増加など粒子生成機構に対する理解の不十分さが浮き彫りになりました。本講演は、ALICE実験で測定した幅広い横運動量領域の中性π中間子に注目し、LHC加速器エネルギーにおける粒子生成機構の議論を行います。特に、ジェットからの破砕だけでなく、Higher-Twist効果による直接ハドロン生成の寄与を紹介し、高粒子多重度事象における新現象や原子核衝突で創りだすQGPの理解に繋がればと考えています。

学生講演

• 岡本和久（名古屋）
  QGP物性の定量的解明 -相対論的流体模型を軸とした現象論的模型の開発- PDF

  RHIC、LHCにおいてクォーク・グルーオンプラズマ(QGP)の物性に敏感な新しい観測量が複数提案されており、これらの観測結果からQGPの詳細な情報を得ることができると期待されている。特に、QGPの粘性係数とその温度依存性に注目が集まっている。ここで我々は、QGP物性の定量的理解に向けた統一的な現象論的模型構築を目指し、まず相対論的粘性流体方程式の新しい数値計算アルゴリズムを開発した。この最新の流体コードを含む現象論的模型を用いてLHCにおける粒子の横運動量分布、衝突軸方向の分布、方位角異方性を解析し、QGPの物性について議論する。

参加者一覧

第24回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：北沢正清の「格子QCD、そこからですか！？」

• 北沢正清 氏（阪大） PDF

  格子QCD数値解析は、QCDを第一原理的に解析する研究手段として近年ますますその存在感を増しています。ところが、重イオン衝突実験の現象論的な立場から見ると格子QCDの研究者達が解析する物理量はやけに限定されています。「この量を知りたいのに！」と思う物理量が計算されることは滅多にありません。また、格子QCDは第一原理計算のはずなのに、一つの物理量に対して幾つかのグループが全く異なる結果を報告することもよくあります。第一原理計算でQCDの全てを記述する万能のツールのように響く格子QCD数値解析の実態は、どうしてこうもまどろっこしいのでしょうか。

  本講演では、「格子QCD」という名前はよく知っているけれど、中身は（ほとんど）知らなくて、上のような印象を持っている学生の皆さんを対象として、これらの疑問を解きほぐしていくことを試みます。特に重イオン衝突実験の理解に必要な物理量を計算する「数値実験装置」として格子QCDを見たときに、この装置はどんな量を計算しやすくて、どんな量の計算が苦手で、それはどうしてか、といったことを説明していきます。

  本講演では、参加者にあらかじめ疑問を挙げてもらい、講演時に(北沢の手に負える範囲で)これらの質問に回答していくことで、参加意識と達成度を高めたいと思います。そこで、参加予定の皆さんには、以下の質問に回答して頂きたいと思います。

  1. 格子QCDでこの量を計算してほしい、という物理量を挙げてください
  2. その他、「どうしてこの量が計算できないんだろう？」とか、「あの議論はどうなったんだろうか？」など、格子QCDに関して日頃から疑問に思っていることを挙げてください。

学生発表

• 末永大輝 氏（名大）
  カイラル対称性からひも解く原子核 -我々の質量の起源を求めて- PDF

参加者一覧

第33回 Heavy Ion Cafe & 第23回 Heavy Ion Pub 合同研究会

テーマ：「ポストQM2017 」

プログラム

研究会趣旨

参加者一覧

第22回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：J-PARCにおける重イオン物理

• 坂口貴男 氏（BNL） PDF

  2000年に稼動した米国ブルックヘブン研究所(BNL)のRHIC加速器実験および、2010年に稼動したCERN研究所のLHC加速器実験において、高エネルギー重イオン衝突を用いた、高温・低密度のクォーク・グルーオン物質(QGP)の生成に成功し、現在、その性質が、精密に調べられている。一方、生成される核物質は、衝突の重心エネルギーが上昇するにつれて、高温・低密度になり、下がるにつれて、低温・高密度になるが、過去に、BNLのAGS加速器を使った実験で得られた重心エネルギーにおいては、もしQGPが生成されていたならば、非常に高密度な物資となっていた可能性が示唆されている。そこでは、相転移点の探索のみならず、中性子星の内部構造を研究する上で、非常に有用な実験的情報を得ることができるため、改めて、注目を集めている。AGSで実験が行なわれた当時は、明確なQGPへの相転移の証拠が得られなかったため、よりQGPを生成しやすい条件を模索し、RHIC、LHC実験へと至った経緯がある。しかし、RHIC、LHC実験での豊富な実験結果が得られた現在、QGPの探索に有効であるが、諸々の理由により、AGSにおいて観測されなかった量が、いくつも存在することが、わかってきた。例えば、非常に高い統計を必要とする、レプトン対や熱光子による温度の測定などは、実現していない。今後のQGPの研究においては、AGSエネルギーにおいて、新たなイベント選定なども導入して、これらの量を詳細に測定していくことが、重要であると考えられる。

  現在J-PARCでは、重イオンを加速し、AGS加速器と同様の重心エネルギーでの重イオン衝突を、超高輝度で行なう計画が、立案されている。本講演では、J-PARCで得られる重イオン衝突を用いた、高密度核物質の探索について議論する。

参加者一覧

第21回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：J-PARCにおける重イオン物理

• 奈良寧 氏（国際教養大学）
  原子核衝突で生成される最高バリオン密度状態の微視的輸送モデルによる解析 PDF

  QCD 物質の状態方程式を理解するために、様々な入射エネルギーでの高エネルギー重イオン衝突が行われ、 QGP 生成が始まる入射エネルギーやQCD 臨界点の位置等の転移自体の同定を目指している。また、重心エネルギーで核子当たり 4-10GeV では、バリオン密度が非常に高い物質が生成されると期待され、FAIR や J-PARC では、高バリオン密度領域の QCD 物質の研究が始まろうとしている。本講演では、微視的輸送モデルJAMに平均場の効果を取り入れた新しいバージョンJAM-MFにより、反応の入射エネルギー依存性が、どこまでハドロンの自由度で理解できるかをさぐり、最高バリオン密度状態生成のメカニズムを研究する。JAM では、粒子生成は共鳴状態とストリングの生成と崩壊により記述される。具体的には、Elab=2GeVから158GeVまでのパイオンや陽子のラピディティ分布と横方向運動量分布の入射エネルギー依存性を比較した後、RHIC の入射エネルギー依存実験における集団フロー、特にその非単調な入射エネルギー依存性がハドロン輸送模型で説明できるかどうかを検証し、どの入射エネルギーでハドロン自由度での理解が破綻するかを確かめる。

• 中條達也 氏（筑波大学）
  J-PARC における重イオン衝突の物理 〜新たなアプローチによるQCD相図解明に向けて〜 PDF

  近年、核子あたりの重心系衝突エネルギー sqrt(s_NN) = 5〜7 GeV 付近での重イオン衝突が再び注目を浴びている。このエネルギー領域は、これまでの実験から、バリオン密度が最大（通常原子核密度の 5-10 倍）なることが知られている。エネルギー領域的には古い（＝９０年代に到達済）のだが、現在ある最新の実験・測定技術を駆使することで、これまで測られていない物理量を精密に測定し、様々な新しい物理が拓ける可能性がある。例えば、レプトン対をプローブとしたQCD相図の探査や、臨界点探索などがそれにあたる。またこの領域は、ストレンジネスが多数生成されることから、ハイパー核の物理とも関連が深い。他にも、バリオン間相互作用、Hダイバリオン探査、 エキゾチックハドロン、バリオン揺らぎの測定による相図の解明など、様々な新しい物理が期待される。

  本講演では、これまでのAGS/SPS 加速器および RHIC/LHC 加速器による重イオン実験から分かった事、分からなかったことを精査し、J-PARC加速器で重イオン衝突実験を行った場合、どのような物理が新たに分かるのかを中心に説明する。最後に、現在の検討中である、J-PARC 重イオン加速計画と実験計画案について述べる。

参加者一覧

第20回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギーpA衝突

• 藤井宏次 氏（東大駒場）
  色眼鏡で見るpA衝突 PDF

  RHIC実験を初め高エネルギーpA衝突はハドロン内でのパートン飽和現象効果を探る機会として注目されてきた。LHCではAA衝突に対する比較実験という意義を越えて興味深い現象がpA衝突に見出されて注目されている。講演では、CGC有効模型に基づいた粒子生成の記述方法の基本を説明したのち、最近の研究状況を報告する。

• 林真一 氏（東大CNS）
  LHC p-Pb衝突実験における粒子相関 PPTX

  LHCでは主に重イオン衝突の初期状態の解明を目的として2012、2013年にp-Pb衝突実験が行われた。その結果η方向の長距離相関、楕円異方性やその粒子依存性など流体的時間発展を示唆するような興味深い事実が明らかになり現在様々な議論が行われている。本講演ではLHCでのp-Pb衝突実験やRHICでのd+Au衝突実験における最近の結果をまとめつつ、特に講演後半では重いクォーク対相関に焦点をあてて議論する。

参加者一覧

第25回 Heavy Ion Cafe & 第19回 Heavy Ion Pub 合同研究会

テーマ：QM2014から探るQCD物質の最前線

プログラム

参加者一覧

第18回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギー原子核衝突におけるHeavy Flavor Quarks

• 蜂谷 崇（理研）
  高エネルギー原子核衝突における重いクォークの測定 PDF

  ボトムやチャームなどの重いクォークは、高エネルギー原子核衝突で生成されるクォークグルーオンプラズマ（QGP)の性質を調べるための強力なプローブである。重いクォークは、衝突初期の高エネルギー反応でのみ生成され、その後QGP中を通過してくるため、その収量変化や角度分布を通してQGPの性質を直接測定することができる。重いクォークの測定は、そのセミレプトン崩壊からの電子やミューオンを用いる方法、ハドロン崩壊を用いる方法で行われており、最近では、その崩壊飛程長の違いを用いたボトムとチャームの分離測定が進められている。RHICでの高エネルギー原子核実験が始まって10余年が経過し、近年始まったLHCからもたくさんの新しいデータが出てきた。この間、多くの重いクォークの測定が行われ、その結果、様々なことが分かってきた。本講演では、これまでの実験で行われた重いクォークの測定についてまとめるとともに、現在私がRHIC-PHENIX実験において進めているボトムとチャームの分離測定の現状について報告する。

• 赤松幸尚 氏（名大KMI）
  量子開放系としての重クォーク PPTX

  重クォークはその局在化したカラーにより、クォーク・グルーオン物質の性質をプローブすることができる。今回のトークでは、媒質中の重クォークのダイナミクスのうち、特に重クォークの束縛状態のダイナミクスを扱う。媒質中では実時間発展に関する重クォーク間ポテンシャルが複素数になることが知られているが、この複素ポテンシャルの物理的意味を詳説し、束縛状態の消失に何が本質的に関係するかについて議論する。

参加者一覧

第17回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：ビームエネルギー走査による有限温度・密度QCDの探索

• 益井宙（筑波大学）
  RHICビームエネルギースキャンの最新結果と今後の展望 PDF

  米国ブルックヘブン国立研究所の相対論的重イオン衝突型加速器（RHIC）を用いて、2010年と2011年にビームエネルギースキャン（BES）が行われた。BESプログラムの目的は大きく分けて３つ、(1)クォーク・グルーオン・プラズマのシグナル消失の観測、(2)一次相転移シグナルの観測、そして(3)QCD特異点の発見である。本講演では、最新の実験結果（特にSTAR実験からの結果）を紹介し、これまでに何が分かったかを上記の目的に沿って議論する。また、2016年頃に予定されている第２次BESプログラムに向けてのアップグレード計画に関して簡単に紹介する。

• 北沢正清 氏（大阪大学）
  重イオン衝突における保存電荷ゆらぎのダイナミクス PPTX

  重イオン衝突の衝突後初期段階における物質の性質を探るための観測量として、保存電荷のバルクなゆらぎを用いることが提案されており、ここ数年の間に RHIC のエネルギー走査プログラムおよび LHC によってこの観測量に関する興味深い実験結果が続々と報告されてきた。特に、昨年 ALICE で観測された電磁電荷の２次ゆらぎには、衝突後初期段階のゆらぎが終状態まで生き残ることを強く示唆する、極めて興味深い振る舞いが見られている。本講演では、重イオン衝突実験で観測されるバルクなゆらぎに関する実験・理論・数値実験の現状をレビューするとともに、この観測量を高温物質の物性と重イオン衝突のダイナミクス双方の理解に適用・活用していくための方法論と可能性を論じる。特に、LHC エネルギーの衝突では観測にかかるゆらぎがハドロン相での値に熱平衡化していないことを強調し、少なくとも LHC エネルギーでは、この非平衡性ゆえに、各種キュムラントの体積依存性の観測から様々な物理を抜き出すことができることを論じる。

参加者一覧

第16回 Heavy Ion Pub 研究会

• 郡司卓 氏（東京大学CNS）
  LHC-ALICE実験の第一次運転成果と今後の展望 PPTX

  これまでの 3 年間に及ぶ LHC-ALICE 実験の成果を報告し、高温クォーク物質の性質研究に向けた今後の展望とLHC-ALICE 実験の次期計画を議論する。

参加者一覧

第22回 Haevy Ion Cafe & 第15回 Heavy Ion Pub 合同研究会

米国ワシントンDCで8/13-18に開催されたQuark Matter 2012を承けて、高エネルギー原子核物理学の最新結果を議論する研究会を緊急開催致します。

プログラム

参加者一覧

第14回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギー原子核衝突実験におけるカイラル磁場効果に迫る！！

• 福嶋健二氏（慶応大学）
  カイラル磁気効果：理論と観測可能性 PDF

  相対論的重イオン衝突実験で生成されるQCD物質は、ふたつの重イオンがずれて衝突するとき、非常に強い磁場環境下に晒されている。以前から可能性が指摘されていたLocal Parity Violation (LPV)を探る手段として、この外部磁場が注目されており、理論的には Chiral Magnetic Effect(CME)という形で定式化されている。本講演では、簡単なカイラル・ラグランジアンを用いて、theta真空構造、またLPVと非一様なtheta角との関係を説明し、量子異常によって電流が発生するメカニズムを分かり易く解説する。最後に実験でCMEを検証するのが何故難しいのか、原理的な問題とバックグラウンドについて概観し、（個人的な）展望について述べる予定である。

• 志垣賢太氏（広島大学）
  強磁場生成とカイラル磁気効果の実験的探究

  相対論的原子核相互の非中心衝突による極めて高強度の磁場生成の可能性は以前より指摘されていたが、強い相互作用によるパリティ非保存に起因する「カイラル磁気効果」などの観点から近年注目が高まっている。これらの効果の実験的信号の紹介と併せ、前提となる強磁場自身のより直接的な効果を用いた検出に向けた研究の進展を報告する。

• 堀泰斗（東大CNS）
  Mixed harmonic charge dependent azimuthal correlations in relativistic HIC PDF

参加者一覧

第13回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギー原子核衝突実験におけるゆらぎ解析から探るQCD相図

• 本間謙輔 氏（広島大学）
  揺らぎ解析七転八起の道中記 PDF

  真空の相構造の転移に伴い、様々な粒子、つまり、物理的に観測される世界が構築されるというのは、宇宙論・素粒子論で広く「信じられている」描像である。QCDに限ってみれば、さらに豊かな相構造があると信じられているが、そもそも粒子が生成される前の「相構造」などという見方が本当に妥当なのであろうか？こういった素朴な疑問に答える手っ取り早い方法は、相転移現象そのものを実験的に捉えることであろう。相転移を直観的に捉えやすい現象として、Disoriented Chiral Condensateに関連する議論が過去に多くなされた。それに触発された実験データの解析も存在した。しかし、こういった現象を捉える上で様々な問題もあった。一方、こういった特定のモデルに基づいた現象単体を捉えるために努力する立場よりは、相転移を場から物質へと転化する全過程における一時の過程として捉えるという立場のほうが、より本質的な理解に至れる可能性が高いと考える。この点については、宇宙背景輻射の揺らぎ解析から、宇宙進化の全過程を取りだすアプローチは、大いに参考にすべきと思われる。本講演では、こういった思考過程にいたる紆余曲折を紹介し、相転移現象を統計的な処理で探し出すアプローチと並行して、事象毎に現象を直接視覚的に捉える実験的アプローチの重要性とその可能性について再考する。

• 北沢正清 氏（大阪大学
  エネルギー走査実験とバリオン数ゆらぎ PPTX PDF

  RHICにおいて昨年から、相対論的重イオン衝突実験の衝突エネルギー依存性を詳細に調べるプロジェクト「エネルギー走査実験」が始まっている。重イオン衝突の衝突エネルギーを変化させると、生成されるクォーク・グルオン物質のバリオン数密度を変えることができるので、この性質を利用してQCDの温度・密度平面上における相構造を実験的に調べることがこの計画の主目的である。ただし、この実験で得られる観測量から相構造の情報を抜き出す作業は非常に難しく、実験データが日増しに蓄積する現在においても理論・実験双方の試行錯誤が続く状況にある。

  本講演では、現在までに示されたQCD相構造探索のための理論的シナリオを総括し、これらの中でも特に、高次キュムラントを含めたバリオン数ゆらぎの観測が（もし可能であれば）エネルギー走査実験でQCD相構造を調べるための有力な手段であることを説明する。しかし残念なことに、RHICの検出器は荷電中性なバリオンを観測できないため、バリオン数ゆらぎは直接的な観測量ではない。このため、観測可能量である陽子数ゆらぎをバリオン数ゆらぎと同一視し、バリオン数に関する理論的予測と比較する議論が最近しばしば行われている。しかし、本研究が具体的に示すようにこれらの量は別物であり、この同一視は危険を伴う。本研究では、重イオン衝突で生成された高温物質中におけるバリオンの時間発展を考察することにより、観測にかかる陽子数のみを用いてバリオン数ゆらぎのキュムラントを実験的に決定する関係式を導出する。この関係式により、理論、実験、そして格子QCDによる予言をバリオン数という共通の物理量で比較することが可能となる。本講演では、そのインパクトを今後の展望と共に論じる。

参加者一覧

第12回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：QCD物質の最前線

プログラム

参加者一覧

第19回 Heavy Ion Cafe & 第12回 Heavy Ion Pub 合同研究会

研究会趣旨

第11回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギー重イオン衝突実験における初期ゆらぎとフロー、長距離ラピディティ相関

• Dr. Hannah Petersen (Duke Univ.)
  Initial state fluctuations and triangular flow in Au+Au collisions at sqrts_NN=200 GeV

  In this talk I will present a systematic study of the granularity of theinitial state of hot and dense QCD matter produced in ultra-relativisticheavy-ion collisions and its influence on bulk observables like particle yields, $m_T$ spectra and elliptic flow. For our investigation we use a hybrid transport model, based on (3+1)d hydrodynamics and a microscopic Boltzmann transport approach. The initial conditions are generated by a non-equilibrium hadronic transport approach and the size of their fluctuations can be adjusted by defining a Gaussian smoothing parameter $\sigma$. As a response to the initial triangularity $\epsilon_3$ of the collision zone, $v_3$ is computed in a similar way to the standard event-plane analysis for elliptic flow $v_2$. It is found that the triangular flow exhibits weak centrality dependence and is roughly equal to elliptic flow in most central collisions. We also explore the transverse momentum and rapidity dependence of $v_2$ and $v_3$ for charged particles as well as identified particles.

• 轟木貴人 氏（筑波大学）
  Long range rapidity correlations in high energy nucleus collision at RHIC and LHC PPT PDF

  Long range rapidity correlations don't seem to be generatedin final state of high energy nucleus collisions for its length. The main process of its formation is considered to be in initial state, the measurements of rapidity correlations are important probes to understand the initial process of nuclear collisions. We will review the results at RHIC and LHC, and we will also present the current analysis status with PHENIX detector (actually jet part) and AMPT-PYTHIA simulations.

参加者一覧

第10回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：Welcome to Wonderland in ALICE!

• 志垣賢太氏（広島大学）
  LHC 原子核衝突からの初期成果 PPT

参加者一覧

第9回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：重いクォークから知るクォーク・グルーオンプラズマ RHICからLHCへ

• 赤松幸尚 氏（東京大学）
  重イオン衝突における重いクォークの物理 PPTX PDF

  重いクォークは、その質量がRHICで作られたクォーク・グルーオン・プラズマ（QGP）の温度に比べて大きいので、理論的にクリーンなプローブと考えられる。しかし、QGP中での重いクォークのダイナミクスについては未だ十分な理解が得られているわけではない。本講演では、流体力学的時空発展をするQGPの中での重いクォークのダイナミクスを相対論的ブラウン運動により記述することで、重イオン衝突実験の結果と比較・議論する。重いクォークのダイナミクスを支配する基本的物理量である拡散係数、あるいは摩擦力に対する理論的な試みについてのレビューも行う予定である。

• Stephan Baumgart 氏（理研）
  Recent Progress in Open Heavy-Flavor Studies at RHIC and Future Prospects at RHIC and LHC PPTX

  The current status of open heavy-flavor charm and bottom studies at the Relativistic Heavy-Ion Collider (RHIC) will be discussed with reference to various physical observables such as cross-section, particle ratios, nuclear modification, and collective flow. These observables allow one to probe the underlying physics of relativistic heavy-ion collisions. Both semi-leptonic and hadronic reconstruction studies will be discussed while comparing the results of the STAR and PHENIX experiments. Upgrades to STAR and PHENIX, as well as the new ALICE detector at LHC, will extend our capabilities for measuring heavy flavor beyond what is currently available at STAR and PHENIX.

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第8回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギー原子核衝突におけるフェムトスコピーの物理学

• 榎園昭智氏（米国オークリッジ国立研究所）
  フェムトスコピーで明かされる高エネルギー原子核衝突事象の描像 PPT PDF

  高エネルギー原子核衝突によって生成されるクォーク・グルーオン・プラズマ (QGP) の研究は、QCD 理論の確立や初期宇宙状態の探索において重要な見地となる。米国ブルックヘブン国立研究所において相対論的重イオン加速衝突器 (RHIC) を用いた核子当り 200 GeV での金・金衝突実験が 2000 年より開始され、4 つの実験グループによる様々な衝突事象観測・解析がなされてきた。直接光子観測による QGP状態の温度測定、非中心衝突における運動 量空間異方性測定によるクォーク流体の発見等、その特性が次第に明らかになっていく一方で、衝突系の QGP・ハドロン物質間相転移や時空発展の様相は未だ不明な点が多く、理論予測値と実験結果にも幾らかの相違が見られる。フェムトスコピーとは放出粒子間の量子統計相関量からフェムト単位での空間・時間的な広がりの観測を可能にする解析法であり（解析法を確立した学者の名前から HBT 測定とも呼ばれている）、得られる衝突系の半径・寿命等の情報はその時空発展を解明する上で非常に有用な観測量となる。また近年、イメージング法を用いた解析法の確立により更に詳細な情報を得ることが可能となった。このセミナーではRHIC における高エネルギー原子核衝突事象のフェムトスコピーによる測定・解析結果を紹介する。

• 浅川正之 氏（大阪大学）
  HBT-GGLP相関の観賞法 PPT PDF

  HBT-GGLP相関は量子力学に特有な量子干渉の具現化の一つである。この効果を観賞するための要点を、その簡単な歴史も含めて解説する。内容としては、HBT-GGLP相関によって見える長さ・時間とはどのような長さ・時間なのか？理論計算における仮定としてはどのようなものがおかれているのか？ ボーズ粒子に対してchaoticity parameterはいつも0と1の間の値を取らなくてはならないのか？などを予定している。

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第7回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：Shining QGP

• Rainer FRIES (Texas A&M)
  Direct photons and particle conversions in Heavy Ion Collisions PPT PDF

  I will review the known processes responsible for the creation of photons in high energy nuclear collisions. I will discuss what measurements of these photons sources can tell us about nuclei and hot quark-gluon matter. I will focus in particular on photon conversion from other high momentum particles. In the second half of the talk I will discuss a broader view of conversion processes that can lead to new observables, and mention some examples at RHIC and LHC.

• Hisayuki TORII (Hiroshima University)
  Shine and Shadow from Quark Gluon Plasma PPTX PDF

  I will show why the photons from heavy ion collisions is so attractive in heavy ion collisions. Then, I will review the experimental apparatus for the photon detection, namely electro-magnetic calorimeter with easy and soft words. Some important aspect for the calorimeter performance related to the photon measurement will be discussed I will show what we have learned from the photon measurements together with history of the photon measurement in heavy ion collisions. In the last part of the talk, I will show the physics potential with photon detectors at ALICE during the first physics run of LHC in 2009-2010 together with the construction and installation status of the ALICE photon detectors.

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第6回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：ジェット相関の謎

• 江角晋一 氏（筑波大学）
  Jet Quenching and Modification at RHIC and Jet Calorimeter for ALICE-LHC PPT PDF

  RHIC における QGP 実験的研究の大きな成果として、ジェットクエンチングと楕円型方位角異方性(v2)があげられる。ジェットを使ったQGP 研究の最近のRHIC実験での成果、及び、特にv2との関連について議論する。また、現在準備中であるALICE実験のためのジェットカロリメータの準備状況を紹介する。

• 野中千穂 氏（名古屋大学）
  重イオン衝突物理でのジェットの理解へむけて PDF

  現在、数多く報告されているRHICでのジェットの実験理解にむけて理論側からさまざまなアプローチがされています。しかし、残念ながら定量的には理解されていない実験結果が依然として数多く残されているのが現状です。ここでは、現象論と実験結果理解の立場から、現在の成果や発展、新しい試みなどについて簡単に紹介したいと思います。

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第5回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：HBT

• Scott Pratt (Michigan State University)
  The Long Slow Death of the HBT Puzzle PDF

  Two particle correlations provide detailed femtoscopic information about the space-time emission properties of hadrons from heavy ion collisions. These properties are essential in understanding the dynamics, and in turn, discerning the bulk properties of the novel states of matter produced at RHIC and other heavy ion facilities. Hydrodynamic models have reproduced spectra and large-scale (e.g. elliptic flow) correlations at RHIC, and the success in reproducing these observables has been hailed as proof of the super-hadronic state having remarkably low viscosity. However, these same models failed to reproduce femtoscopic correlations. I will discuss this failure resulted from several shortcomings of the models, which when rectified, allow the models to well reproduce the data.

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第4回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：Perturbative QCD and Heavy Ion Collisions -彼はジェットと共に来たる-

• Xin-Nian Wang (Lawrence Berkeley National Laboratory)
  PPT

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第3回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：流れを読んで本質を見抜く -重イオン衝突におけるフローの物理-

• 下村真弥（筑波大学）
  楕円フロー測定で探るRHICからLHCまでのQGP物質 PPT PDF

  楕円フローの測定は、高エネルギー重イオン衝突実験でのQGP生成を確認し、 その性質を直接的に解明できる有力な手法であるといわれています。RHICでの大きな発見である、『QGP物質が完全流体的な振る舞いをする』ことを検証したのも楕円フローの測定です。本講演では、楕円フローの測定とは、何を測りそれによって何を見ているのかを、初めてこのトピックに触れる方にもできるだけ理解できることを目標に説明します。また、RHICでこれまでに測られた実験結果を紹介し、そこから何がわかったかを議論し、LHCでの楕円フロー測定によって何がわかるかについてお話しします。

• 野中千穂（名古屋大学）
  生成粒子の集団運動流（フロー）からみる高エネルギー原子核衝突 PDF

  2000年よりRHICが稼働して得られた大きな発見の一つが、RHICのエネルギー領域で『QGP物質が完全流体的な振る舞いをする』ということでした。その発見の背後には相対論的流体模型、リコンビネーション模型といった現象論による実験結果理解の大きな成功があります。フローに関する実験結果とそれを説明する現象論の解析から、何が理解できてきたことなのか、そして何がまだわかっていないことなのか、詳細な検討をします。現在、LHC稼働を目前に控えてQGP物質の物性研究の可能性が広がってきています。豊かなRHIC物理からさらにLHCへ、RHICで成功をおさめた現象論をふまえ、どのような物理が期待されるのかについて探りたいと思います

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第2回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギー原子核衝突におけるカイラル対称性の物理学 -右も左もわからない初心者のために-

• 槌本裕二（広島大学）
  電子対でカイラル対称系を探る PPT PDF

  陽子や中性子などのハドロンを分類する際、その指標として広く使われているのが「質量」である。ハドロンの質量の起源は、それらを構成するクォークの質量ではなく、カイラル対称性の自発的な破れにより獲得していると考えられている。カイラル対称性は、高温または高密度物質中において部分的に回復していると思われ ており、その結果ハドロンの質量が予想されている。昨今、この質量変化を実験的に観測する試みが行われており、高密度核物質中において中間子の質量や幅の変化を示唆する実験結果が報告されている。また、RHICにおける重イオン衝突実験で生成される高温QCD物質中でも、これに類する質量変化が予想されており、PHENIX実験では、ベクトル中間子の質量変化を観測するための解析を行っている。本講演ではPHENIX実験に於ける電子対測定法の紹介と、電子対を用いたベクトル中 間子観測の経過を紹介する。また、そのほかの多くの実験から得られた結果も合わせて、現在のカイラル対称系におけるハドロン質量変化の実験的観測の進捗を紹介する。

• 原田正康（名古屋大学）
  PPT PDF

  SPSでのレプトン対が中心となりますが、Phenixの結果も含めたいと考えています。また、FAIRとの関連では、KEK-PS（延與グループ）やCB-ELSA/TAPSにも触れるようにします。最近興味を持ち出した、2-photonにも触れたいと思います。

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第1回 Heavy Ion Pub 研究会

テーマ：高エネルギー原子核衝突におけるフォトンをはじめとする電磁プローブの意義

• 浅川正之（大阪大学）
  フォトンの光と陰 PDF

  このトークでは高エネルギー重イオン衝突における(仮想)光の意味について簡単に解説します。例えば、光源は何か、光を通じて何が見えると期待されているのか、などを説明する予定です。また、理論の立場から、(仮想)光子についてよく引用される論文について、それらには何が書かれているか説明します。さらに、それらでは何が考慮されていないかといった、あまり研究会では話されることのない陰の部分にも焦点を当てて、よりよい理解と議論の助けになればと考えています。

• 鳥井久行（広島大学）
  光は見えるのか？ PPT PDF

  まずは、非重イオンハドロン衝突(陽子-陽子など)からの直接光子(QCD光子)生成について簡単にまとめます。次に、重イオン衝突におけるクォークグルーオンプラズマの物理を進めるにあたり、直接光子がどのような役割を果たしていくと期待されているのか、を出来るだけ分かりやすく説明したいと思います。その上で、SPS,RHICにおけるこれまでの結果を用いて実験並びに理論的側面から何が分かったのか、何が分かっていないのかについて、多少個人的な見解も交えながら議論をしていきたいと考えております。このトークの主題であるLHCにおける光子プローブについて、その実験的可能性について報告すると共に、幾つかの理論予想について紹介していきます。

  ここでは、特に若手の皆さんに興味を持っていただけるように、基本的な知識ならびに議論から進めて行く計画です。その中で、特に理論の皆様に、直接光子を測定する上での実験側の苦労が伝われば幸いです。さらに、このトークを通して、LHCにおける実験理論間の相互協力の重要性について理解を求めると共に、我々としてどういう研究協力が可能か、という議論へ向けてのスタートラインを提供できれば、と考えております。

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