スタッガード・フェルミオン
スタッガード・フェルミオン (staggered fermion) とは、格子上の場の理論においてフェルミオンを記述する際に生じるフェルミオン・ダブリング問題を解決するために用いられる理論形式のひとつである。Kogut–Susskindフェルミオン、KSフェルミオンとも呼ばれる。レオナルド・サスキンドによって1977年に初めて提案された。
概要
スタッガード・フェルミオンは、実際の格子QCDのシミュレーションにおいてフェルミオンを導入する際に、ウィルソン・フェルミオンと並んで広く用いられている方法である。計算機上での計算コストはウィルソン・フェルミオンやその他の方法と比べて最も小さく、実際の計算では最初の適用例として採用されやすい。さらに、本来のカイラル対称性の名残としてU(1)対称性を持つため、カイラル対称性について議論する際に有効である。
スタッガード・フェルミオンによる定式化では、4次元空間においてダブラーとして現れる 2⁴ 個の自由度を、4つのスピノル成分を持つ4種類のフェルミオンとして扱う。すなわち、ウィルソン・フェルミオンのようにダブラーを除去するのではなく、余分な自由度を残したままでフェルミオンが記述される。
このとき現れる4種類の自由度は単に「フレーバー」と呼ぶか、クォークのフレーバーと区別して「テイスト (taste)」と呼ぶ。異なるテイスト間の対称性はテイスト対称性と呼ばれ、テイスト対称性の破れによって、スタッガード・フェルミオンを用いて格子上で記述される粒子の質量が分裂する。連続理論において、これらの粒子の質量は縮退していなければならず、質量のずれをチェックすることは重要な問題である。「テイスト」という名称は、Christopher Aubinらのグループによって2003年に命名された。