研究者詳細 - 末永　大輝

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スエナガ　ダイキ

末永　大輝

SUENAGA Daiki

所属

素粒子宇宙起源研究所基礎理論研究部門特任助教

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学位 1

博士(理学) （ 2018年3月名古屋大学）

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研究キーワード 1

ハドロン物理、量子色力学(QCD)

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経歴 3

理化学研究所仁科加速器科学研究センター研究員

2022年4月 - 2023年12月
大阪大学核物理研究センター研究員

2020年5月 - 2022年3月
Central China Normal University Key Laboratory of Quark and Lepton Physics (MOE) and Institute of Particle Physics Researcher

2018年9月 - 2020年4月

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国名：中華人民共和国

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論文 42

Thermal Quarks and Polyakov Loops in Two-Color Dense QCD 査読有り Open Access

Yugo Kurebayashi, Toru Kojo, Daiki Suenaga

Universe 2025年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.3390/universe11110357

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低温高密度系2カラーQCDの数値実験とハドロン有効理論の進展 Open Access

末永大輝, 村上耕太郎

日本物理学会誌 80 巻 ( 7 ) 頁： 404 - 408 2025年7月

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記述言語：日本語出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会

クォーク・ハドロンの物理，すなわちQCDは，多体系において劇的な様相の変化を示す．低密度では原子核のように核子（陽子や中性子）が物質を構成する基本的自由度となる．一方密度を上げると，核子同士は重なり合い，核子内に閉じ込もっていたクォークが系を支配し始める．そしてやがてはQCDの漸近的自由性により，自由クォークのフェルミ面が作られ，クォークの多体系が高密度で形成される．したがって低温有限密度系は，ハドロン的自由度からクォーク的自由度への変遷の様子を解明する上で，最良の試験場であるといえる．低温有限密度系QCDの様相の解明は，中性子星状態方程式の決定に繋がるため，天体物理学の観点からも重要テーマとしてその進展が望まれている．しかし現状は加速器実験が難しく，さらに格子QCD計算による第一原理数値シミュレーションも符号問題により実装が困難であり，低温有限密度系は未だ謎に包まれている部分も多い．一方，擬実性を持つSU（2）ゲージ理論で記述される2カラーQCD（QC2D）では，符号問題が現れない．すなわちQC2Dでは，第一原理シミュレーションである格子計算により，低温有限密度系の数値的探索が可能となる．これはまさに加速器実験に取って代わる，数値実験である．このQC2Dの利点に着目して，現在日本・ロシア・イギリス・アイルランドなど各国で，高密度系QC2Dの数値実験が進められている．QC2Dでは，クォーク2個の束縛状態であるダイクォーク自身がハドロンとなるため，QC2D物質中ではそれらがボース–アインシュタイン凝縮を起こした，バリオン超流動相が発現する．格子計算によるハドロン質量スペクトル結果は，この超流動相においてπ中間子質量が単調増加する一方で，η中間子質量が軽くなるという，特異な結果を示していた．しかし従来のハドロン有効理論はη中間子を記述できず，低エネルギーQC2D物理の有効理論による理解は不十分であった．そこで我々は，η中間子や，さらにその他励起状態ハドロンも含む有効理論を新たに開発した．そして超流動相中でのη中間子質量の減少は，負パリティの（反）ダイクォークとの状態混合効果に起因するという，定性的理解に成功した．さらに我々の有効理論を用いて，η中間子が重要な寄与を与えるトポロジカル感受率の振る舞いを調べ，格子QCDとの比較を行った．これらの解析結果により，ハドロンへの軸性アノマリー効果は有限密度系で増大する可能性がある，ということがわかった．我々が開発した有効理論はその後，スピン0に加えスピン1のハドロンも含むものに拡張された．その拡張された有効理論では，空間回転対称性を破る（軸性）ベクトル型のボース–アインシュタイン凝縮が高密度領域で発現する可能性なども，議論されている．したがって今後のさらなる格子計算との連携により，より多彩な低温高密度系での物理現象の理解が期待される．さらに我々の有効理論は，格子計算で観測された音速ピークの出現を再現できた．この事実は，本有効理論の広い密度領域での有用性を示しており，今後も様々な物理量に着目した解析が可能であろう．以上のようなQC2Dの数値実験と有効理論の連携により，ハドロン物質からクォーク物質への変遷の記述など，カラー数に依らない低温有限密度系QCDの理論的理解の進展が期待される．さらにQC2Dでは，ダイクォークが直接測定可能という特長を持つ．ダイクォークのダイナミクスは，我々のQCDの世界では重いハドロン（Λc粒子など）の振る舞いを決めるため，QC2Dでのダイクォーク研究を通した重いハドロン分光物理の進展も期待される．

DOI： 10.11316/butsuri.80.7_404

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CiNii Research
Fate of Σc, Ξc′ and Ωc baryons at high temperature with chiral-symmetry restoration 査読有り Open Access

Suenaga, D; Oka, M

PHYSICAL REVIEW D 111 巻 ( 7 ) 2025年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review D

Masses of the singly heavy baryons (SHBs), composed of a heavy quark and a light diquark, are studied from the viewpoints of heavy-quark spin symmetry (HQSS) and chiral-symmetry restoration at finite temperature. We consider the light diquarks with spin-parity JP=0± and 1±. Medium corrections to the SHBs are provided through the diquarks whereas the heavy quark is simply regarded as a spectator. The chiral dynamics of the diquark are described by the Nambu-Jona-Lasinio (NJL) model having (pseudo)scalar-type and (axial)vector-type four-point interactions and the six-point ones responsible for the U(1) axial anomaly. The divergences are handled by means of the three-dimensional proper-time regularization with both ultraviolet and infrared cutoffs included, in order to eliminate unphysical imaginary parts. As a result, the mass degeneracies between the parity partners of all the SHBs are predicted in accordance with the chiral restoration. In particular, the HQS-doublet SHBs exhibit clear mass degeneracies due to the absence of the direct anomaly effects. We also predict a mass degeneracy of ςc and ωc above the pseudocritical temperature Tpc of chiral restoration, which results in a peculiar mass hierarchy for positive-parity HQS-doublet SHBs where Ξc′ becomes heavier than ωc Besides, it is found that the decay width of ςc→Λcπ vanishes above Tpc reflecting a closing of the threshold. The predicted modifications of masses and decay widths of the SHBs are expected to provide future heavy-ion collision experiments and lattice simulations with useful information on chiral dynamics of the diquarks.

DOI： 10.1103/PhysRevD.111.074032

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Chiral symmetry restoration in QC2D from an effective model using the functional renormalization group 査読有り Open Access

Fej, G; Suenaga, D

PHYSICAL REVIEW D 111 巻 ( 7 ) 2025年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review D

The order of the chiral phase transition in two-color and two-flavor QC2D is investigated using the functional renormalization group (FRG) technique in an effective model setting. We calculate the β function of all couplings in the dimensionally reduced Ginzburg-Landau free energy functional with Pauli-Gürsey SU(4) symmetry. We compare results of the perturbative ϵ expansion approach with those obtained via the FRG, evaluated directly in d=3 dimensions. The perturbative results suggest that the fixed-point structure is more intricate than that of three-color QCD, a conclusion further supported by the FRG analysis. Both methods display an infrared stable O(6) fixed point at infinite axial anomaly; however, the FRG approach also reveals the existence of UA(1) anomaly-free fixed points, which can become infrared stable if the anomaly in the underlying theory vanishes at the critical temperature. These findings imply that the phase transition can be of second order, consistent with earlier findings for three colors.

DOI： 10.1103/PhysRevD.111.076018

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Chiral Effective Model of Cold and Dense Two-Color QCD: The Linear Sigma Model Approach 招待有り査読有り Open Access

Suenaga, D

SYMMETRY-BASEL 17 巻 ( 1 ) 2025年1月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Symmetry

This review is devoted to summarizing recent developments of the linear sigma model (LSM) in cold and dense two-color QCD (QC<inf>2</inf>D), in which lattice simulations are straightforwardly applicable thanks to the disappearance of the sign problem. In QC<inf>2</inf>D, both theoretical and numerical studies derive the presence of the so-called baryon superfluid phase at a sufficiently large chemical potential ((Formula presented.)), where diquark condensates govern the ground state. The hadron mass spectrum simulated in this phase shows that the mass of an iso-singlet ((Formula presented.)) and (Formula presented.) state is remarkably reduced, but such a mode cannot be described by the chiral perturbation theory. Motivated by this fact, I have invented a LSM constructed upon the linear representation of chiral symmetry, more precisely Pauli–Gürsey symmetry. It is shown that my LSM successfully reproduces the low-lying hadron mass spectrum in a broad range of (Formula presented.) simulated on the lattice. As applications of the LSM, topological susceptibility and sound velocity in cold and dense QC<inf>2</inf>D are evaluated to compare with the lattice results. Additionally, the generalized Gell–Mann–Oakes–Renner relation and hardon mass spectrum in the presence of a diquark source are analyzed. I also introduce an extended version of the LSM incorporating spin-1 hadrons.

DOI： 10.3390/sym17010124

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Novel first-order phase transition and critical points in SU(3) Yang-Mills theory with spatial compactification 査読有り Open Access

Fujii, D; Iwanaka, A; Kitazawa, M; Suenaga, D

PHYSICAL REVIEW D 110 巻 ( 9 ) 2024年11月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review D

We investigate the thermodynamics and phase structure of SU(3) Yang-Mills theory on T2×R2 in Euclidean spacetime in an effective-model approach. The model incorporates two Polyakov loops along two compactified directions as dynamical variables, and is constructed to reproduce thermodynamics on T2×R2 measured on the lattice. The model analysis indicates the existence of a novel first-order phase transition on T2×R2 in the deconfined phase, which terminates at critical points that should belong to the two-dimensional Z2 universality class. We argue that the interplay of the Polyakov loops induced by their cross-term in the Polyakov-loop potential is responsible for the manifestation of the first-order transition.

DOI： 10.1103/PhysRevD.110.094016

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Lattice study on finite density QC2D towards zero temperature 査読有り Open Access

Iida, K; Itou, E; Murakami, K; Suenaga, D

JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS 2024 巻 ( 10 ) 2024年10月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Journal of High Energy Physics

We investigate the phase structure and the equation of state (EoS) for dense two-color QCD (QC<inf>2</inf>D) at low temperature (T = 40 MeV, 324 lattice) for the purpose of extending our previous works [1, 2] at T = 80 MeV (164 lattice). Indeed, a rich phase structure below the pseudo-critical temperature T<inf>c</inf> as a function of quark chemical potential μ has been revealed, but finite volume effects in a high-density regime sometimes cause a wrong understanding. Therefore, it is important to investigate the temperature dependence down to zero temperature with large-volume simulations. By performing 324 simulations, we obtain essentially similar results to the previous ones, but we are now allowed to get a fine understanding of the phase structure via the temperature dependence. Most importantly, we find that the hadronic-matter phase, which is composed of thermally excited hadrons, shrinks with decreasing temperature and that the diquark condensate scales as ⟨qq⟩ ∝ μ2 in the BCS phase, a property missing at T = 80 MeV. From careful analyses, furthermore, we confirm a tentative conclusion that the topological susceptibility is independent of μ. We also show the temperature dependence of the pressure, internal energy, and sound velocity as a function of μ. The pressure increases around the hadronic-superfluid phase transition more rapidly at the lower temperature, while the temperature dependence of the sound velocity is invisible. Breaking of the conformal bound is also confirmed thanks to the smaller statistical error.

DOI： 10.1007/JHEP10(2024)022

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その他リンク： https://link.springer.com/article/10.1007/JHEP10(2024)022/fulltext.html
Thermal effects on sound velocity peak and conformality in isospin QCD 査読有り Open Access

Chiba, R; Kojo, T; Suenaga, D

PHYSICAL REVIEW D 110 巻 ( 5 ) 2024年9月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review D

We study thermal effects on equations of state (EOS) in isospin QCD, utilizing a quark-meson model coupled to a Polyakov loop. The quark-meson model is analyzed at one-loop that is the minimal order to include quark substructure constraints on pions which condense at finite isospin density. In the previous study we showed that the quark-meson model at zero temperature produces the sound velocity peak and the negative trace anomaly in the domain between the chiral effective theory regime at low density and the perturbative QCD regime at high density, in reasonable agreement with lattice simulations. We now include thermal effects from quarks in the Polyakov loop background and examine EOS, especially the sound velocity and trace anomaly along isentropic trajectories. At large isospin density, there are three temperature windows; (i) the pion condensed region with almost vanishing Polyakov loops, (ii) the pion condensed region with finite Polyakov loops, and (iii) the quark gas without pion condensates. In the domain (i), the gap associated with the pion condensate strongly quenches thermal excitations. As the system approaches the domain (ii), thermal quarks, which behave as nonrelativistic particles, add energy density but little pressure, substantially reducing the sound velocity to the value less than the conformal value while increasing the trace anomaly toward the positive value. Approaching the domain (iii), thermal quarks become more relativistic as pion condensates melt, increasing sound velocity toward the conformal limit. Corrections from thermal pions are also briefly discussed.

DOI： 10.1103/PhysRevD.110.054037

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Isospin QCD as a Laboratory for Dense QCD 査読有り Open Access

Kojo, T; Suenaga, D; Chiba, R

UNIVERSE 10 巻 ( 7 ) 2024年7月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Universe

QCD with the isospin chemical potential (Formula presented.) is a useful laboratory to delineate the microphysics in dense QCD. To study the quark–hadron continuity, we use a quark–meson model that interpolates hadronic and quark matter physics at microscopic level. The equation of state is dominated by mesons at low density but taken over by quarks at high density. We extend our previous studies with two flavors to the three-flavor case to study the impact of the strangeness, which may be brought by kaons (Formula presented.) and the U<inf>A</inf>(1) anomaly. In the normal phase, the excitation energies of kaons are reduced by (Formula presented.) in the same way as hyperons in nuclear matter at the finite baryon chemical potential. Once pions condense, kaon excitation energies increase as (Formula presented.) does. Moreover, strange quarks become more massive through the U<inf>A</inf>(1) coupling to the condensed pions. Hence, at zero and low temperature, the strange hadrons and quarks are highly suppressed. The previous findings in two-flavor models, sound speed peak, negative trace anomaly, gaps insensitive to (Formula presented.), persist in our three-flavor model and remain consistent with the lattice results to (Formula presented.) 1 GeV. We discuss the non-perturbative power corrections and quark saturation effects as important ingredients to understand the crossover equations of state measured on the lattice.

DOI： 10.3390/universe10070293

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Sound velocity peak induced by the chiral partner in dense two-color QCD 査読有り Open Access

Kawaguchi, M; Suenaga, D

PHYSICAL REVIEW D 109 巻 ( 9 ) 2024年5月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review D

Recently, the peak structure of the sound velocity was observed in the lattice simulation of two-color and two-flavor QCD at the finite quark chemical potential. The comparison with the chiral perturbation theory (ChPT) result was undertaken; however, the ChPT failed in reproducing the peak structure. In this study, to extend the ChPT framework, we incorporate contributions of the σ meson, that is identified as the chiral partner of pions, on top of the low-energy pion dynamics by using the linear sigma model (LSM). Based on the LSM, we derive analytic expressions of the thermodynamic quantities as well as the sound velocity within a mean-field approximation. As a result, we find that those quantities are provided by sums of the ChPT results and corrections, where the latter is characterized by a mass difference between the chiral partners, the σ meson and pion. The chiral partner contributions are found to yield a peak in the sound velocity successfully. We furthermore show that the sound velocity peak emerges only when mσ>3mπ and μq>mπ, with mσ(π) and μq being the σ meson (pion) mass and the quark chemical potential, respectively. The correlation between the sound velocity peak and the sign of the trace anomaly is also addressed.

DOI： 10.1103/PhysRevD.109.096034

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QCD Kondo effect for single heavy quark in chiral-symmetry broken phase 査読有り Open Access

Yasui, S; Suenaga, D; Suzuki, K

PHYSICAL REVIEW D 109 巻 ( 9 ) 2024年5月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review D

We consider the quantum chromodynamics (QCD) Kondo effect for a single heavy quark in quark matter composed of light quarks with chiral symmetry breaking. Introducing several spinor structures in QCD Kondo condensates, i.e., particle-projected condensate, antiparticle-projected condensate, and normal condensate without projection, we calculate the attractive energy gained by the heavy quark within the mean-field approximation in the path-integral formalism. We show that the normal condensate is favored at low density and the particle-projected condensate is favored at high density, when the light quark has a nonzero mass. We interpret such a density-dependent transition between the two condensates in terms of the Kondo resonances.

DOI： 10.1103/PhysRevD.109.094031

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Mass spectrum of spin-one hadrons in dense two-color QCD: Novel predictions by extended linear sigma model 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Kotaro Murakami, Etsuko Itou, Kei Iida

Physical Review D 2024年4月

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掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.109.074031

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Dirac Kondo effect under magnetic catalysis 査読有り Open Access

Koichi Hattori, Daiki Suenaga, Kei Suzuki, Shigehiro Yasui

Physical Review B 108 巻 ( 245110 ) 2023年12月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevB.108.245110

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Axial anomaly effect on three-quark and five-quark singly heavy baryons 査読有り Open Access

Takada, H; Suenaga, D; Harada, M; Hosaka, A; Oka, M

PHYSICAL REVIEW D 108 巻 ( 5 ) 2023年9月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：Physical Review D

Effects of the U(1)A axial anomaly on the mass spectrum of singly heavy baryons (SHBs) is studied in terms of the chiral effective theory based on the chiral linear representation for light flavors. We consider SHBs made of both three quarks (Qqq) and five quarks (Qqqqq¯). For the three-quark SHBs, we prove that the inverse mass hierarchy for the negative-parity Λc and Ξc is realized only when the U(1)A anomaly is present. For the five-quark SHBs, in contrast, it is found that the U(1)A anomaly does not change the mass spectrum at the leading order, and accordingly, their decay properties induced by emitting a pseudoscalar meson are not affected by the anomaly. Moreover, taking into account small mixings between the three-quark and five-quark SHBs, we find that the observed Ξc excited state, either Ξc(2923) or Ξc(2930), can be consistently regarded as a negative-parity SHB that is dominated by the five-quark component. We also predict a new negative-parity five-quark dominant Λc, whose mass is around 2700 MeV and the decay width is of order a few MeV, which provides useful information for future experiments to check our description.

DOI： 10.1103/PhysRevD.108.054033

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Fate of the topological susceptibility in two-color dense QCD 査読有り国際共著 Open Access

08 巻 ( 189 ) 2023年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1007/JHEP08(2023)189

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Axial anomaly effect on the chiral-partner structure of diquarks at high temperature 査読有り

Daiki Suenaga and Makoto Oka

PHYSICAL REVIEW D 108 巻 ( 014030 ) 2023年7月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.108.014030
Strong decays of singly heavy baryons from a chiral effective theory of diquarks 査読有り Open Access

Yonghee Kim, Makoto Oka, Daiki Suenaga, Kei Suzuki

Physical Review D 107 巻 ( 074015 ) 2023年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.107.074015

Open Access

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Effective model for pure Yang-Mills theory on T2×R2 with Polyakov loops 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Masakiyo Kitazawa

Physical Review D 107 巻 ( 074502 ) 2023年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.107.074502

Open Access

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Probing the hadron mass spectrum in dense two-color QCD with the linear sigma model 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Kotaro Murakami, Etsuko Itou, Kei Iida

Physical Review D 107 巻 ( 5 ) 2023年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Physical Society (APS)

DOI： 10.1103/physrevd.107.054001

Open Access

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その他リンク： http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevD.107.054001/fulltext
Strong decays of multistrangeness baryon resonances in the quark model 査読有り国際共著 Open Access

Ahmad Jafar Arifi, Daiki Suenaga, Atsushi Hosaka, and Yongseok Oh

PHYSICAL REVIEW D 105 巻 ( 094006 ) 2022年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.105.094006

Open Access
Decays of Roper-like singly heavy baryons in a chiral model 査読有り Open Access

Daiki Suenaga and Atsushi Hosaka

PHYSICAL REVIEW D 105 巻 ( 074036 ) 2022年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.105.074036

Open Access
Heavy-quark spin polarization induced by the Kondo effect in a magnetic field 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Yasufumi Araki, Kei Suzuki, and Shigehiro Yasui

PHYSICAL REVIEW D 105 巻 ( 074028 ) 2022年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.105.074028

Open Access
Peaks of sound velocity in two color dense QCD: Quark saturation effects and semishort range correlations 査読有り Open Access

Toru Kojo and Daiki Suenaga

PHYSICAL REVIEW D 105 巻 ( 076001 ) 2022年4月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.105.076001

Open Access
Delineating chiral separation effect in two-color dense QCD 査読有り Open Access

Daiki Suenaga and Toru Kojo

PHYSICAL REVIEW D 104 巻 ( 034038 ) 2021年8月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.104.034038

Open Access
Novel pentaquark picture for singly heavy baryons from chiral symmetry 査読有り Open Access

Daiki Suenaga and Atsushi Hosaka

PHYSICAL REVIEW D 104 巻 ( 034009 ) 2021年8月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.104.034009

Open Access
Thermal quarks and gluon propagators in two-color dense QCD 査読有り国際共著 Open Access

Toru Kojo and Daiki Suenaga

PHYSICAL REVIEW D 103 巻 ( 094008 ) 2021年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.103.094008

Open Access
Relativistic corrections to decays of heavy baryons in the quark model 査読有り Open Access

Ahmad Jafar Arifi, Daiki Suenaga, and Atsushi Hosaka

PHYSICAL REVIEW D 103 巻 ( 094003 ) 2021年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.103.094003

Open Access
Spin-orbital magnetic response of relativistic fermions with band hybridization 査読有り Open Access

Yasufumi Araki, Daiki Suenaga, Kei Suzuki, and Shigehiro Yasui

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 3 巻 ( 023098 ) 2021年5月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.3.023098

Open Access
Chiral separation effect catalyzed by heavy impurities 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Yasufumi Araki, Kei Suzuki, and Shigehiro Yasui

PHYSICAL REVIEW D 103 巻 ( 054041 ) 2021年3月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.103.054041

Open Access
Two relativistic Kondo effects: Classification with particle and antiparticle impurities 査読有り Open Access

Yasufumi Araki, Daiki Suenaga, Kei Suzuki, and Shigehiro Yasui

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 3 巻 ( 013233 ) 2021年3月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.3.013233

Open Access
Kondo effect driven by chirality imbalance 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Kei Suzuki, Yasufumi Araki, and Shigehiro Yasui

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 2 巻 ( 023312 ) 2020年6月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.2.023312

Open Access
QCD Kondo excitons 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Kei Suzuki, and Shigehiro Yasui

PHYSICAL REVIEW RESEARCH 2 巻 ( 023066 ) 2020年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevResearch.2.023066

Open Access
Comprehensive study of mass modifications of light mesons in nuclear matter in the three-flavor extended linear � σ model 査読有り国際共著 Open Access

Daiki Suenaga and Phillip Lakaschus

PHYSICAL REVIEW C 101 巻 ( 035209 ) 2020年3月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.101.035209
Gluon propagator in two-color dense QCD: Massive Yang-Mills approach at one-loop 査読有り国際共著 Open Access

Daiki Suenaga and Toru Kojo

PHYSICAL REVIEW D 100 巻 ( 076017 ) 2019年10月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.100.076017

Open Access
D mesons as a probe of Casimir effect for chiral symmetry breaking 査読有り Open Access

Tsutomu Ishikawa, Katsumasa Nakayama, Daiki Suenaga, and Kei Suzuki

PHYSICAL REVIEW D 100 巻 ( 034016 ) 2019年8月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.100.034016

Open Access
Examination of � ∗ ( 1535 ) N ∗ (1535) as a probe to observe the partial restoration of chiral symmetry in nuclear matter 査読有り Open Access

PHYSICAL REVIEW C 97 巻 ( 045203 ) 2018年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.97.045203
Relation between the mass modification of heavy–light mesons and the chiral symmetry structure in dense matter 査読有り国際共著 Open Access

Masayasu Harada, Yong-Liang Ma, Daiki Suenaga, Yusuke Takeda

Progress of Theoretical and Experimental Physics 2017 巻 ( 11 ) 頁： 113D01 2017年11月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1093/ptep/ptx140

Open Access
Spectral functions for Dbar and Dbar_0^* mesons in nuclear matter with partial restoration of chiral symmetry 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Shigehiro Yasui, and Masayasu Harada

PHYSICAL REVIEW C 96 巻 ( 015204 ) 2017年7月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.96.015204

Open Access
Coupled channel analysis of molecule picture of Pc(4380) 査読有り Open Access

Yuki Shimizu, Daiki Suenaga, and Masayasu Harada

PHYSICAL REVIEW D 93 巻 ( 114003 ) 2016年6月

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記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.93.114003

Open Access
Appearance of novel modes of Dbar mesons with negative velocity in the dual chiral density wave 査読有り Open Access

Daiki Suenaga and Masayasu Harada

PHYSICAL REVIEW D 93 巻 ( 076005 ) 2016年4月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.93.076005
Mass degeneracy of heavy-light mesons with chiral partner structure in the half-Skyrmion phase 査読有り国際共著 Open Access

Daiki Suenaga, Bing-Ran He, Yong-Liang Ma, and Masayasu Harada

PHYSICAL REVIEW D 91 巻 ( 036001 ) 2015年2月

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担当区分：筆頭著者,　責任著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevD.91.036001
D and D^* meson mixing in spin-isospin correlated cold nuclear matter 査読有り Open Access

Daiki Suenaga, Bing-Ran He, Yong-Liang Ma, and Masayasu Harada

PHYSICAL REVIEW C 89 巻 ( 068201 ) 2014年6月

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担当区分：筆頭著者記述言語：英語掲載種別：研究論文（学術雑誌）

DOI： 10.1103/PhysRevC.89.068201

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MISC 6

Delineation of cold and dense two-color QCD with linear sigma model 査読有り

Daiki Suenaga

Proceedings of The XVIth Quark Confinement and the Hadron Spectrum Conference — PoS(QCHSC24) 頁： 201 - 201 2025年10月

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出版者・発行元：Sissa Medialab

DOI： 10.22323/1.483.0201

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Anisotropic pressure and novel first-order phase transition in $SU(3)$ Yang-Mills theory on $\mathbb{T}^2\times\mathbb{R}^2$ 査読有り

Daisuke Fujii, Akihiro Iwanaka, Masakiyo Kitazawa, Daiki Suenaga

Proceedings of The XVIth Quark Confinement and the Hadron Spectrum Conference — PoS(QCHSC24) 頁： 235 - 235 2025年10月

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出版者・発行元：Sissa Medialab

DOI： 10.22323/1.483.0235

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Novel first-order phase transition and critical points on SU(3) Yang-Mills theory on $T^2\times R^2$ 査読有り

Masakiyo Kitazawa, Daisuke Fujii, Akihiro Iwanaka, Daiki Suenaga

Proceedings of The 41st International Symposium on Lattice Field Theory — PoS(LATTICE2024) 頁： 163 - 163 2025年2月

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出版者・発行元：Sissa Medialab

DOI： 10.22323/1.466.0163

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Phase and equation of state of finite density QC$_2$D at lower temperature 査読有り

Etsuko Itou, Kei Iida, Kotaro Murakami, Daiki Suenaga

Proceedings of The 41st International Symposium on Lattice Field Theory — PoS(LATTICE2024) 頁： 160 - 160 2025年1月

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出版者・発行元：Sissa Medialab

DOI： 10.22323/1.466.0160

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Mass spectrum of three-quark and five-quark singly heavy baryons from a chiral model 査読有り

Daiki Suenaga

Nuovo Cim.C47 巻 ( 176 ) 2024年6月

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DOI： 10.1393/ncc/i2024-24176-x

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Phase diagram of the QCD Kondo effect and inactivation of the magnetic catalysis 査読有り

Koichi Hattori, Daiki Suenaga, Kei Suzuki, Shigehiro Yasui

EPJ Web of Conferences276 巻頁： 01015 - 01015 2023年3月

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出版者・発行元：EDP Sciences

We investigate the QCD phase diagram in strong magnetic fields with heavy-quark impurities and determine the ground state within the mean-field analysis. The ground state is characterized by magnitudes of the pairing not only between the light quark and antiquark, i.e., chiral condensate, but also between the light quark and heavy-quark impurity, dubbed the Kondo condensate. We propose signatures of the interplay and/or competition between those two pairing phenomena reflected in the magnitude of the chiral condensate that is saturated with respect to the magnetic-field strength and anomalously increases with increasing temperature.

DOI： 10.1051/epjconf/202327601015

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講演・口頭発表等 4

Two-color QCD as a laboratory to explore cold and dense matter 招待有り

Daiki Suenaga

Workshop on recent developments from QCD to nuclear matter

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開催年月日： 2025年12月

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Two-color QCD as a laboratory to explore cold and dense medium: Numerical experiments and effective models 招待有り

Daiki Suenaga

Workshop on recent developments from QCD to nuclear matter

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開催年月日： 2025年11月

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Mass modifications of singly heavy baryons in hot medium with chiral symmetry restoration

Daiki Suenaga

BARYON2025

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開催年月日： 2025年11月

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Modern approaches to tackle QCD problems 招待有り

Daiki Suenaga

2025 International Conference on Particles and Radiation (ICPR2025)

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開催年月日： 2025年10月

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科研費 2

高密度物質中での軸性アノマリーの運命: 2カラーQCDという仮想世界からの究明

研究課題/研究課題番号：25K17386 2025年4月 - 2027年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業若手研究

末永大輝

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担当区分：研究代表者

配分額：1560000円（直接経費：1200000円、間接経費：360000円）

QCDでは、「軸性アノマリー」と呼ばれる量子的"異常"が発現することが知られており、この"異常"がハドロンに作用する機構はよく理解されている。一方高温・高密度系という「極限系」で、この"異常"がどのようにハドロンに作用するのか、その全容は謎に包まれたままである。本研究では、モンテカルロ数値シミュレーションが可能な「2カラーQCD」という仮想的な世界に着目し、ハドロン有効理論と汎関数繰込み群を用いて、極限系で軸性アノマリーがハドロンに及ぼす効果の究明を進める。本研究は、中性子星内部でのクォーク-ハドロン連続的転移や、η'中間子原子核の存在可能性など、多彩な情報を与えることに繋がる。

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高密度QCDの統一理論：ハドロン構造からクォーク物質まで

研究課題/研究課題番号：23K03377 2023年4月 - 2026年3月

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C)

古城徹, 末永大輝, 末永大輝

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担当区分：研究分担者

2023年度は、研究課題として挙げた(1) クォーク自由度によるバリオン-クォーク物質転移の直接的な記述、 (2) その応用としての「ハイペロン問題」の解明、(3) 非摂動的グルーオン伝搬関数を基底に取った新しい有限密度摂動論の構築、の研究課題のうち、特に(1)と(2)について集中的に研究を行った。特に、バリオンークォーク物質転移の機構を明快にする可解なクォーク・ハドロン双対模型を藤本、McLerran氏と共に構築した。この双対模型は、バリオン自由度による記述とクォーク自由度による記述に１体１対応の関係がつけられ、クォーク・ハドロン・クロスオーバー領域のような自由度が不明瞭な領域で特に有効である。この可解模型を解くことで、中性子星状態方程式の文脈で有名なMcLerran-Reddy模型の基礎づけを行なうことができた。特に、ハドロン物質からクォーク物質に向かうにつれて何故状態方程式が『硬く』なるのかを、クォークに対するパウリ原理と相対論的運動学という基本的な性質から説明することができた。現在は、この仕事を拡張しハイペロン問題を解析中である。
また、末永氏、千葉氏と有限アイソスピン密度の系をクォークメソン模型と呼ばれるクォーク自由度とメソン自由度を含む模型で解析した。この系では、格子QCDシミュレーションの結果があるので、その結果と模型計算との比較を行ないながら、有限密度系の概念をテストすることができる。我々は特にクォーク・ハドロン・クロスオーバーの概念がもたらす物理について、第一論文でゼロ温度の場合、第二論文で有限温度の場合を解析した。大きな成果は、ハドロン自由度が空間的に重なる約半分程度の密度でクォーク自由度が重要であることを示し、それが状態方程式の硬化に効いていることを示したことである。
以上の研究に関連して、国際会議にて４つの招待講演、国内研究会・セミナーを５回行った。

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