[論文レビュー] Instantons and Exceptional Configurations with the Clover Action

Thomas DeGrand, Anna Hasenfratz+1 more|arXiv (Cornell University)|Oct 28, 1998

Atomic and Subatomic Physics Research被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、クエンチドクローバーフェルミオンのスペクトル測定が特異配置に悩まされる理由を調査し、大きなクローバー係数が特異モードを局在化させ、短距離フラクチュエーションに対して感受性を高めることを示している。低エネルギー実固有モードを用いたクリtical性の最適化により、太いリンクを組み込んだチューニングされたクローバー作用素を提案し、β=5.7におけるスケーリングの改善と特異配置の顕著な削減を示している。

ABSTRACT

We study exceptional modes of both the Wilson and the clover action in order to understand why quenched clover spectroscopy suffers so severely from exceptional configurations. We show that, in contrast to the case of the Wilson action, a large clover coefficient can make the exceptional modes extremely localized and thus very sensitive to short distance fluctuations. We describe a way to optimize the chiral behavior of Wilson-type lattice fermion actions by studying their low energy real eigenmodes. We find a candidate action, the clover action with fat links with a tuned clover term. We present a calculation of spectroscopy and matrix elements at Wilson gauge coupling beta=5.7. When compared to simulations with the standard (nonperturbatively improved) clover action at small lattice spacing, the action shows good scaling behavior, with an apparent great reduction in the number of exceptional configurations.

研究の動機と目的

• クエンチドクローバーフェルミオンシミュレーションが特異配置の深刻な問題を受ける理由を理解すること。
• 特に大きなクローバー係数下でのウィルソン作用素とクローバー作用素における特異モードの挙動を比較すること。
• 低エネルギー実固有モードの分析を通じて、ウィルソン型格子フェルミオン作用素のクリtical性を最適化すること。
• より良いスケーリングと特異配置の少ない改善されたフェルミオン作用素の候補を開発すること。
• β=5.7における新しい作用素のスペクトル測定と行列要素計算における性能を評価すること。

提案手法

• 固有モード構造を用いて、ウィルソン作用素とクローバー作用素における特異モードの局在特性を分析する。
• 格子ディラック作用素の低エネルギー実固有モードを研究し、クリtical性の最適化を導く。
• 短距離フラクチュエーションへの感受性を低減するため、太いリンクを組み込んだ修正されたクローバー作用素とチューニングされたクローバー項を導入する。
• ウィルソンゲージ結合定数β=5.7における格子QCDシミュレーションを実施し、スペクトル測定と行列要素を計算する。
• 小さな格子スケールでの標準的な非摂動的改善クローバー作用素と比較して、スケーリング挙動を評価する。
• 両作用素における特異配置の頻度を定量的に評価し、安定性を評価する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜクエンチドシミュレーションにおいてクローバー作用素は特異配置の深刻な問題を示すのか？
• RQ2 特に大きなクローバー係数下で、ウィルソン作用素とクローバー作用素における特異モードの局在性はどのように異なるのか？
• RQ3 低エネルギー実固有モードの分析により、ウィルソン型フェルミオン作用素のクリtical性を体系的に改善できるか？
• RQ4 太いリンクとチューニングされたクローバー項を有するクローバー作用素は、標準的な改善クローバー作用素と比較してより良いスケーリング挙動を示すか？
• RQ5 提案された作用素では、標準クローバー作用素と比較して特異配置の数がどの程度削減されるか？

主な発見

• 大きなクローバー係数は、クローバー作用素における特異モードを強く局在化させ、短距離フラクチュエーションに対して感受性を高める。
• 太いリンクとチューニングされたクローバー項を備えた提案されたクローバー作用素は、β=5.7におけるスペクトル測定と行列要素計算で良好なスケーリング挙動を示す。
• 新しい作用素では、小さな格子スケールにおける標準的な非摂動的改善クローバー作用素と比較して、特異配置の数が顕著に削減されている。
• 低エネルギー実固有モードの分析によるクリtical性の最適化は、より安定な候補フェルミオン作用素を導く。
• 結果から、新しい作用素は物理的観測量に影響を及げることなく、特異配置問題を緩和していることが示唆される。
• この手法は、より良い数値的安定性とスケーリングを有する改善された格子フェルミオン作用素の構築に実用的な道筋を提供する。