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論文

Heavy baryon spectrum with chiral multiplets of scalar and vector diquarks

Kim, Y.*; Liu, Y.-R.*; 岡 眞; 鈴木 渓

Physical Review D, 104(5), p.054012_1 - 054012_18, 2021/09

 被引用回数:0

本論文では、スカラー及びベクトルダイクォークのカイラル有効理論を線形シグマ模型に基づいて構成する。有効理論の主な適用として、チャームまたはボトムクォークを1個含むシングルヘビーバリオンの基底状態と励起状態を記述する。ヘビークォーク($$Q=c, b$$)とダイクォーク間の2体ポテンシャルを用いて、ヘビークォーク・ダイクォーク模型を構築し、$$Lambda_Q$$, $$Sigma_Q$$, $$Xi^{(')}_Q$$, $$Omega_Q$$バリオンの正パリティ及び負パリティ状態のスペクトルを求める。ここで、有効理論に含まれる質量や相互作用パラメータは、格子QCDから得られたダイクォーク質量やヘビーバリオンの実験値を用いて決定される。結果として、擬スカラーダイクォーク質量の逆ヒエラルキーに起因して$$Xi_Q$$(フレーバー$$bar{bf 3}$$)の負パリティ励起状態のスペクトルが、$$Lambda_Q$$とは異なる振る舞いを示すことを示す。一方で、$$Sigma_Q, Xi'_Q$$, $$Omega_Q$$(フレーバー$${bf 6}$$)のスペクトルは、$$Lambda_Q$$と同様である。さらに、我々のヘビークォーク・ダイクォーク模型による結果と実験値やクォーク模型による結果との比較を議論する。

論文

Probing the long-range structure of the $$T^{+}_{cc}$$ with the strong and electromagnetic decays

Meng, L.*; Wang, G.-J.*; Wang, B.*; Zhu, S.-L.*

Physical Review D, 104(5), p.L051502_1 - L051502_8, 2021/09

最近発見された$$T^+_{cc}$$状態の長距離構造をその強い相互作用と電磁相互作用による崩壊の分岐の様子から推定することが可能であることを示した。その結果、$$T_{cc}$$の主成分は$$D^{*+}D^0$$であることがわかった。

論文

Higher fully charmed tetraquarks; Radial excitations and $$P$$-wave states

Wang, G.-J.*; Meng, L.*; 岡 眞; Zhu, S.-L.*

Physical Review D, 104(3), p.036016_1 - 036016_15, 2021/08

 被引用回数:0

チャームクォーク2個と反クォーク2個の束縛状態であるテトラクォークの動径励起状態と$$P$$波励起状態のスペクトルを、クォーク模型を用いて解析した。クォーク模型は標準的なカラークーロン力と線形閉じ込め力を持つもので、チャーモニウム状態でパラメータを決めた。ダイクォークの基底状態を用いて、カラーが$$bar 3_c 3_c$$$$6_c bar 6_c$$の状態を取り入れた計算の結果、$$6_c bar 6_c$$状態が低いエネルギーとなることがわかった。$$rho$$モードと$$lambda$$モードの励起状態を調べた結果、最近発見されたX(6900)に相当するエネルギー領域には$$0^{++}$$状態,$$2^{++}$$状態,$$1^{+-}$$状態、および$$2^{-+}$$$$P$$波状態が対応していることが明らかになった。また、エキゾチックな量子数を持つ$$0^{--}$$$$1^{-+}$$状態は主に$$P$$波の$$eta_c J/psi$$, $$J/psi J/psi$$にそれぞれ崩壊することがわかった。

論文

Electromagnetic transitions of the singly charmed baryons with spin 3/2

Kim, J.-Y.*; Kim, H.-C.*; Yang, G.-S.*; 岡 眞

Physical Review D, 103(7), p.074025_1 - 074025_21, 2021/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)

スピン3/2のチャームバリオンの電磁崩壊過程をパイオン平均場を用いたカイラルクォークソリトン模型によって計算した。$$1/N_c$$およびSU(3)の破れの効果を取り入れ、ヴァレンスクォークとスィークォークが遷移形状因子にどの程度寄与するかを定量的に調べた。$$Q^2$$の小さい領域では、スィークォークの効果がより大きくなること、SU(3)の破れはUスピン禁止遷移を除き、非常に小さいことを発見した。格子QCDおよび他の模型計算との比較を行った。

論文

Study of the axial $$U(1)$$ anomaly at high temperature with lattice chiral fermions

青木 慎也*; 青木 保道*; Cossu, G.*; 深谷 英則*; 橋本 省二*; 金児 隆志*; Rohrhofer, C.*; 鈴木 渓

Physical Review D, 103(7), p.074506_1 - 074506_18, 2021/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:84.91(Astronomy & Astrophysics)

本研究では、格子QCDシミュレーションを用いて190-330MeVの温度領域における2フレーバーQCDの軸性$$U(1)$$アノマリーの性質を調べる。厳密なカイラル対称性を保つための格子フェルミオンとして、メビウス・ドメインウォール・フェルミオンや再重みづけ法によって構成されるオーバーラップ・フェルミオンを採用する。格子間隔は先行研究より小さい0.07fm程度であり、有限体積効果を正しく制御するために複数の体積でシミュレーションを行う。測定量として、トポロジカル感受率,軸性$$U(1)$$感受率,メソン/バリオン相関関数における$$U(1)$$パートナー間の縮退などの振る舞いを見る。臨界温度以上のすべての結果は、軸性$$U(1)$$対称性の破れが統計誤差の範囲でゼロと無矛盾であることを示唆している。クォーク質量依存性の結果は、$$SU(2)_L times SU(2)_R$$カイラル対称性の破れと同程度に軸性$$U(1)$$対称性が回復していることを示唆している。

論文

Chiral separation effect catalyzed by heavy impurities

末永 大輝*; 荒木 康史; 鈴木 渓; 安井 繁宏*

Physical Review D, 103(5), p.054041_1 - 054041_17, 2021/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)

本論文ではクォーク物質中のカイラル分離効果に対して、近藤効果、すなわち重い不純物による非摂動的効果が与える影響を議論する。カイラル分離効果は、相対論的フェルミオンが磁場下でカイラリティ依存のカレント(軸性カレント)を示す現象であり、クォーク物質等の相対論的フェルミオンに特徴的な現象である。本研究では、軽いクォークと重いクォークによって構成される近藤凝縮を含む有効模型に基づき、静的および動的な磁場下での軸性カレントの応答関数を評価した。その結果、磁場が静的・動的どちらの場合も、近藤効果によりカイラル分離効果は増強されることが示された。特に動的な磁場下では、カイラル分離効果は約3倍に増強されることを明らかにした。以上の効果により、クォーク物質中に不純物として含まれる重いクォークは、磁場下での軽いクォークのカレントに対して重要な役割を果たすことが示唆される。

論文

Quark level and hadronic contributions to the electric dipole moment of charged leptons in the standard model

山口 康宏; 山中 長閑*

Physical Review D, 103(1), p.013001_1 - 013001_20, 2021/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:95.1(Astronomy & Astrophysics)

標準模型の範囲内での荷電レプトンの電気双極子モーメントの理論計算を行った。まず初めに、クォークレベルの寄与がGIM機構により抑制されることを示した。次にハドロンの寄与として、ベクターメソンループを考慮した計算を行った。そこではfactorizationを用いた$$|Delta S|$$=1を伴う弱い相互作用による結合や隠れた局所対称性を用いた強い相互作用による結合が導出された。これら結合を用いた計算の結果、これまで理論的に知られていた電気双極子モーメントの値に比べて非常に大きな寄与が得られた。

論文

Suppression of decay widths in singly heavy baryons induced by the $$U_A(1)$$ anomaly

川上 洋平*; 原田 正康*; 岡 眞; 鈴木 渓

Physical Review D, 102(11), p.114004_1 - 114004_9, 2020/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:24.96(Astronomy & Astrophysics)

ダイクォーク描像をもとに作られたカイラル有効理論に基づいて、ヘビークォークを1個含むバリオン励起状態の崩壊幅を計算した。その結果、軸性U(1)対称性をあらわに破るアノーマリーの効果が、崩壊の結合定数を大きく減らすため、幅が10倍程度抑制されることを発見した。

論文

Production of $$bbar{b}$$ at forward rapidity in $$p+p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV

Acharya, U.*; 長谷川 勝一; 今井 憲一*; 永宮 正治*; 佐甲 博之; 佐藤 進; 谷田 聖; PHENIX Collaboration*; 他344名*

Physical Review D, 102(9), p.092002_1 - 092002_14, 2020/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)

The cross section of bottom quark-antiquark ($$bbar{b}$$) production in $$p+p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV is measured with the PHENIX detector at the Relativistic Heavy Ion Collider. The results are based on the yield of high mass, like-sign muon pairs measured within the PHENIX muon arm acceptance ($$1.2 < |y| < 2.2$$). The $$bbar{b}$$ signal is extracted from like-sign dimuons by utilizing the unique properties of neutral $$B$$ meson oscillation. We report a differential cross section of $$dsigma_{bbar{b} rightarrow mu^pmmu^pm}/dy = 0.16 pm 0.01~(mbox{stat}) pm 0.02~(mbox{syst}) pm 0.02~(mbox{global})$$ nb for like-sign muons in the rapidity and $$p_T$$ ranges $$1.2 < |y| < 2.2$$ and $$p_T > 1$$ GeV/$$c$$, and dimuon mass of 5 - 10 GeV/$$c^2$$. The extrapolated total cross section at this energy for $$bbar{b}$$ production is $$13.1 pm 0.6~(mbox{stat}) pm 1.5~(mbox{syst}) pm 2.7~(mbox{global})~mu$$b. The total cross section is compared to a perturbative quantum chromodynamics calculation and is consistent within uncertainties. The azimuthal opening angle between muon pairs from $$bbar{b}$$ decays and their $$p_T$$ distributions are compared to distributions generated using ${sc ps pythia 6}$, which includes next-to-leading order processes. The azimuthal correlations and pair $$p_T$$ distribution are not very well described by ${sc pythia}$ calculations, but are still consistent within uncertainties. Flavor creation and flavor excitation subprocesses are favored over gluon splitting.

論文

Search for transitions from $$Upsilon(4S)$$ and $$Upsilon(5S)$$ to $$eta_b(1S)$$ and $$eta_b(2S)$$ with emission of an $$omega$$ meson

Oskin, P.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他198名*

Physical Review D, 102(9), p.092011_1 - 092011_8, 2020/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)

Using data collected in the Belle experiment at the KEKB asymmetric-energy $$e^+e^-$$ collider we search for transitions $$Upsilon(4S) rightarrow eta_b(1S)omega$$, $$Upsilon(5S) rightarrow eta_b(1S)omega$$ and $$Upsilon(5S) rightarrow eta_b(2S)omega$$. No significant signals are observed and we set 90% confidence level upper limits on the corresponding visible cross sections: $$0.2 ~textrm{pb}, 0.4 ~textrm{pb}$$ and $$1.9 ~textrm{pb}$$, respectively.

論文

Hexaquark picture for $$d$$*(2380)

Kim, H.*; Kim, K. S.*; 岡 眞

Physical Review D, 102(7), p.074023_1 - 074023_10, 2020/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.96(Astronomy & Astrophysics)

$$I$$=0, $$J$$=3のダイバリオン状態の6クォーク(ヘキサクォーク)成分を分析し、質量を求めた。その結果、実験的に報告されている質量をヘキサクォーク構造から矛盾なく説明できることを示した。

論文

Photoproduction of $$bar{D}^0 Lambda_c^+$$ within the Regge-plus-resonance model

Skoupil, D.*; 山口 康宏

Physical Review D, 102(7), p.074009_1 - 074009_19, 2020/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)

本論文では$$bar{D}$$中間子光生成に関する研究が行われた。光生成実験は今後チャームハドロンの性質解明のため、重要なツールとなることが期待されている。一方でこれらチャームハドロンに関する光生成において多くのパラメータがいまだ決定されていない。そこでは我々は比較的パラメータ数の少ないRegge-plus-resonance模型を用いた生成断面積の計算を行った。バックグラウンドでは$$t$$チャンネルに$$bar{D}^0$$軌跡を、$$u$$チャンネルに$$Lambda_c^+$$軌跡を導入した。これらはエネルギーに対して滑らかな形の断面積を生成することが得られた。また、$$s$$チャンネルに最近報告された$$P_c$$ペンタクォーク状態の寄与を導入したところ、断面積に鋭いピーク構造を作ることが予言された。

論文

Polarization and cross section of midrapidity $$J/psi$$ production in $$p+p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV

Acharya, U.*; 長谷川 勝一; 今井 憲一*; 永宮 正治*; 佐甲 博之; 佐藤 進; 谷田 聖; PHENIX Collaboration*; 他344名*

Physical Review D, 102(7), p.072008_1 - 072008_13, 2020/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)

The PHENIX experiment has measured the spin alignment for inclusive $$J/psi rightarrow e^{+}e^{-}$$ decays in $$p+p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV at midrapidity. The angular distributions have been measured in three different polarization frames, and the three decay angular coefficients have been extracted in a full two-dimensional analysis. Previously, PHENIX saw large longitudinal net polarization at forward rapidity at the same collision energy. This analysis at midrapidity, complementary to the previous PHENIX results, sees no sizable polarization in the measured transverse momentum range of $$0.0 < p_T < 10.0$$ GeV/$$c$$. The results are consistent with a previous one-dimensional analysis at midrapidity at $$sqrt{s}=200$$ GeV. The transverse-momentum-dependent cross section for midrapidity $$J/psi$$ production has additionally been measured, and after comparison to world data we find a simple logarithmic dependence of the cross section on $$sqrt{s}$$.

論文

Measurement of the charm-mixing parameter $$y_{CP}$$ in $$D^{0}to K^{0}_{S}omega$$ decays at Belle

Nayak, M.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他180名*

Physical Review D, 102(7), p.071102_1 - 071102_8, 2020/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.96(Astronomy & Astrophysics)

We report the first measurement of the charm-mixing parameter $$y_{CP}$$ in $$D^{0}$$ decays to the $$CP$$-odd final state $$K^{0}_{S}omega$$. The study uses the full Belle $$e^{+}e^-$$ annihilation data sample of $$976rm~ fb^{-1}$$ taken at or near the $$Upsilon(4S)$$ centre-of-mass energy. We find $$y_{CP} = (0.96 pm 0.91 pm 0.61 {}^{+0.17}_{-0.00})%$$, where the first uncertainty is statistical, the second is systematic due to event selection and background, and the last is due to possible presence of $$CP$$-even decays in the data sample.

論文

Study of electromagnetic decays of orbitally excited $$Xi_c$$ Baryons

Yelton, J.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他208名*

Physical Review D, 102(7), p.071103_1 - 071103_8, 2020/10

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.96(Astronomy & Astrophysics)

Using 980 fb$$^{-1}$$ of data collected with the Belle detector operating at the KEKB asymmetric-energy $$e^+e^-$$ collider, we report a study of the electromagnetic decays of excited ${charmed baryons}$ $$Xi_c(2790)$$ and $$Xi_c(2815)$$. A clear signal (8.6 standard deviations) is observed for $$Xi_c(2815)^0 to Xi_c^0gamma$$, and we measure: $$B[Xi_c(2815)^0 to Xi_c^0gamma]/B[Xi_c(2815)^0 to Xi_c(2645)^+pi^- to Xi_c^0pi^+pi^-] = 0.41 pm 0.05 pm 0.03$$. We also present evidence (3.8 standard deviations) for the similar decay of the $$Xi_c(2790)^0$$ and measure: $$B[Xi_c(2790)^{0}toXi_c^{0}gamma]/B[Xi_c(2790)^0toXi_c^{prime +}pi^{-}toXi_c^{+}gamma pi^-] = 0.13 pm 0.03 pm 0.02$$. The first quoted uncertainties are statistical and the second systematic. We find no hint of the analogous decays of the $$Xi_c(2815)^+$$ and $$Xi_c(2790)^+$$ baryons and set upper limits at the 90% confidence level of: $$B[Xi_c(2815)^{+}toXi_c^{+}gamma]/B[Xi_c(2815)^+toXi_c(2645)^0pi^+toXi_c^+pi^-pi^+] < 0.09,$$ and $$B[Xi_c(2790)^{+}toXi_c^{+}gamma]/B[Xi_c(2790)^+toXi_c^{prime0}pi^{+}toXi_c^{0}gamma pi^+] < 0.06.$$ Approximate values of the partial widths of the decays are extracted, which can be used to discriminate between models of the underlying quark structure of these excited states.

論文

Titanium nitride-coated ceramic break for wall current monitors with an improved broadband frequency response

菖蒲田 義博; 外山 毅*

Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 23(9), p.092801_1 - 092801_18, 2020/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.02(Physics, Nuclear)

加速器では渦電流を抑制するためセラミックブレイクと呼ばれる絶縁体のリングを挿入する。セラミックブレイクにはセラミック単体のものと内側をTiNで15nm程度コーティングしたタイプのものがあるが、ビームに付随する壁電流がセラミックブレイクを通過する時、壁電流がどのように放射場や変位電流を誘起するかは自明ではない。われわれは、壁電流はビームのエネルギーロスが最小化するようにその形態を変異していくことを理論的に解明してきた。そして、TiNが15nmと極めて薄く、スキンデプスがTiNの厚みを超えるような場合、壁電流はDC電流としてTiNを流れ続けることを明らかにした。これは、TiNが15nmと極めて薄い場合、ビームの壁電流が広帯域に渡り周波数依存性をもたなくなることを意味する。この性質を利用すると壁電流を測定するだけで、ビームの形状を直接測定できるようになる。加速器でよく使われるストリップライン電極を用いた測定では、その低周波での特性からビームの微分波形が誘起されるので、セラミックブレイクを使った結果は従来とは著しく異なる。本論文では、このようなモニターが動作する理論的裏づけと測定による実証を行なった。

論文

Charmed baryon spectrum from lattice QCD near the physical point

Bahtiyar, H.*; Can, K. U.*; Erkol, G.*; Gubler, P.; 岡 眞; 高橋 徹*

Physical Review D, 102(5), p.054513_1 - 054513_18, 2020/09

 被引用回数:10 パーセンタイル:81.48(Astronomy & Astrophysics)

格子QCDによる第一原理計算を用いて、正負パリティのチャームバリオンの基底および励起状態のスペクトルを求めた。チャームクォークを1個, 2個あるいは3個含むバリオンの正および負パリティ状態の質量を、第一原理計算から求めることで、これまでの実験データや模型計算結果との比較を行い、その物理的な意味を解析することが可能となる。今回の計算では、パイオンの質量が観測値に十分近い物理点に近い領域で、2+1フレーバーのゲージ配位を用いた解析を行った。ディラック行列などの配置の異なる複数の演算子を用意し、その交差相関関数を計算し、固有値を求める方法により、基底状態と励起状態のスペクトルを計算した。

論文

First measurement and online monitoring of the stripper foil thinning and pinhole formation to achieve a longer foil lifetime in high-intensity accelerators

Saha, P. K.; 吉本 政弘; 畠山 衆一郎; 發知 英明; 原田 寛之; 田村 文彦; 山本 風海; 山崎 良雄; 金正 倫計; 入江 吉郎*

Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 23(8), p.082801_1 - 082801_13, 2020/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:38.19(Physics, Nuclear)

We have established and implemented a nondestructive online monitoring system for the first time for measuring stripper foil thinning and pinhole formation, which are believed to the foil breaking signals caused by high-intensity beam irradiation. A longer foil lifetime is desired, while a foil failure during operation not only reduces the accelerator availability but also has serious issues for regular accelerator maintenances. The present research has been carried out at the RCS of J-PARC, where we aimed to ensure proper uses of foil and to achieve a longer foil lifetime without any failure. We have precisely measured a foil thinning and pinhole outbreak information to obtain a detail of foil degradation to determine a realistic foil lifetime by achieving a record of nearly 2 years of operation with a single foil and without any failures.

論文

Measurement of charged pion double spin asymmetries at midrapidity in longitudinally polarized $$p$$$$+$$$$p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV

Acharya, U.*; 長谷川 勝一; 今井 憲一*; 永宮 正治*; 佐甲 博之; 佐藤 進; 谷田 聖; PHENIX Collaboration*; 他354名*

Physical Review D, 102(3), p.032001_1 - 032001_9, 2020/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.96(Astronomy & Astrophysics)

The PHENIX experiment at the Relativistic Heavy Ion Collider has measured the longitudinal double spin asymmetries, $$A_{LL}$$, for charged pions at midrapidity ($$|eta| < 0.35$$) in longitudinally polarized $$p$$$$+$$$$p$$ collisions at $$sqrt{s}=510$$ GeV. These measurements are sensitive to the gluon spin contribution to the total spin of the proton in the parton momentum fraction $$x$$ range between 0.04 and 0.09. One can infer the sign of the gluon polarization from the ordering of pion asymmetries with charge alone. The asymmetries are found to be consistent with global quantum-chromodynamics fits of deep-inelastic scattering and data at $$sqrt{s}=200$$ GeV, which show a nonzero positive contribution of gluon spin to the proton spin.

論文

Spectrum of singly heavy baryons from a chiral effective theory of diquarks

Kim, Y.*; 肥山 詠美子*; 岡 眞; 鈴木 渓

Physical Review D, 102(1), p.014004_1 - 014004_9, 2020/07

 被引用回数:8 パーセンタイル:81.48(Astronomy & Astrophysics)

カイラル対称性に基づく有効理論を、現象論的なクォーク模型の閉じ込めポテンシャルと組み合わせることにより、ヘビークォークを1子含むバリオンの質量や構造の予言をおこなった。とりわけ、ダイクォーク質量の逆ヒエラルキー効果がチャームおよびボトムバリオンの質量準位に反映されることを予言した。

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