日本理化學研究所和京都大學的聯合研究小組利用超級計算機“K”,從理論上預測了一種新粒子“Diomega”(ΩΩ)的存在。希望這項研究有助於闡明現代物理學的基本問題:基本粒子的夸克如何結合形成物質。
所有物質都是由稱為夸克和輕子(電子、中微子等)的基本粒子組成,而由質子、中子、歐米伽(Ω)粒子等三個夸克組成的粒子統稱為“重子”。原子核是重子的集合,特別是由兩個重子(六個夸克)組成的最簡單的原子核被稱為“雙重子”。已發現許多重子,但雙重子僅在氘核(一個質子和一個中子)中發現。
聯合研究小組利用一種新方法成功地以指數方式減少了數值計算誤差。除了質子和中子之外,他們還擴展了該理論來計算重子(例如 Ω 粒子)之間作用的力。此外,我們開發了獨特的數值計算算法,可以快速計算夸克複雜的交織運動,使大規模數值模擬成為可能。結果,利用理化學研究所的超級計算機“K”和其他設備,花了大約三年的時間才首次計算出現實世界中重子之間作用的力。
結果,兩個Ω粒子之間作用的力被闡明,並且兩個Ω粒子弱耦合併且在空間上相距較遠的運動的可能性,類似於氘核,是新的粒子二歐米伽。今後,在世界各地開展的重離子碰撞實驗,有望在氘核發現約一個世紀以來首次新發現二重子。