QCD相図上の臨界点探索へ向けた高次ゆらぎの時間発展の研究

摘要

陽子や中性子といったハドロンは、内部構造としてクォークの自由度を持っています。低温·低密度の領域ではクォークは閉じ込められていますが、高温·高密度の領域ではクォークは閉じ込めから開放され、QCD物質はクォーク·グルーオン·プラズマ(QGP)という状態に相転移を起こすことが知られています。この例のようにQCDは有限温度·有限密度の領域で多彩な相構造を持っており、それらをまとめたものをQCD相図と呼んでいます。QCD相図において、ハドロン相とQGP相の間には1次相転移が、その終点には臨界点が存在することが理論的に示唆されています。このような1次相転移や臨界点の探索は理論·実験の両アプローチで盛んに行われており、その温度·密度を決定することは最も興味深い研究課題の1つとなっています。特に実験的な手段として近年世界各地で盛んに行われているのが重イオン衝突実験です。重イオン衝突実験では、衝突終状態におけるイベント毎の保存電荷数ゆらぎを観測量として用いることができます。保存電荷数ゆらぎは、臨界点付近でカイラル凝縮のゆらぎと共にソフトモードになること、またそのモードは拡散的であることが知られています[1,2]。特に非ガウス性を特徴づける高次ゆらぎは、臨界点に敏感であること、臨界点付近で符号変化を起こすことなどの理由から近年注目を集めている観測量です[3,4]。