(2019).授賞理由:物質の相の分類は物理学における最も基本的な課題の一つである。従来は対称性の破れのパターンにより分類されてきたが、近年トポロジカル秩序により分類される量子相が注目されている。CFL相のようにギャップが閉じている系でのトポロジカル秩序は未開拓の領域が多く、その解明が重要な課題となっている。広野氏はギャップが閉じた超流動状態におけるトポロジカル秩序の可能性を議論し、これらの混在条件を導出した。量ゼロの南部・ゴールドストーン(NG)ボソンと結合し、その結合定数が非正方な整数値行列(K行列)で与えられる。離散対称性と高次対称性が現れる低エネルギー理論において自由度(NGボソン・渦・準粒子)の結合を有効理論に取り入れ、トポロジカル秩序の発現条件がK行列を用いて表されることが示された。相を考慮しても成り立つことを明らかにした。一方でこの条件を用いて超流動性とトポロジカル秩序が共存する具体的な例も見出された。この研究は先行研究で行ったCFL相でのトポロジカル秩序の議論を広野氏が中心となって一般化し発展させたものである。おけるトポロジカル秩序の議論に応用するなど、この成果の汎用性も示している。ふさわしい大きな成果といえる。(2019).授賞理由:有限密度QCDの第一原理計算などに現れる符号問題は被積分関数の振動が起源であり、モンテカルロ法による数値積分の精度を著しく損なう。配流を用いて変形した積分経路を用いるレフシッツ・シンブル法の解析が多く行われてきたものの、いくつかの問題点が指摘されていた。森氏らはこの問題を解決すべく「経路最適化法」を新たに提案した。この方法では、符号問題の深刻さを定量化する目的関数を定義し、それを最小化するように積分経路を最適化するものである。積分に対し、経路最適化法を用いたモンテカルロ積分が解析解を再現することを確かめた。積分経路を表現する試行関数の探索が問題となる。符号問題を緩和できることを確かめた。第3論文では、(0+1)次元有限密度QCDに経路最適化法を初めて適用し、非可換ゲージ理論での経路最適化法の有効性を調べた。化学ポテンシャルが大きい領域でも、符号問題を回避できることが確かめられ、カイラル凝縮に相当する量やクォーク数密度、ポリヤコフループの期待値が計算でき、それらは厳密解を再現した。経路最適化法は、符号問題という重要かつ喫緊の問題に対する独創的な手法であり、上記の一連の論文で森氏は主要な寄与をしてきた。算では馴染みのある最適化問題として定式化し直し、いくつかの既存の問題点を解決しつつ、その有用性を示したことは多いに評価できる。様々な方面での発展につながりうる波及効果の高い提案である。成要素に含むエキゾチックハドロンの候補が多数発見され、興味が持たれている。ハドロン崩壊のしきい値付近のエキゾチックハドロンは、ハドロンで構成される状態(ハドロン複合状態)と考えられ、その構造の解明が切望されている。合状態に対するチャンネル結合法を用いて、共鳴エネルギーと幅の計算を行った。間子交換に加え、コンパクトな5クォーク状態を経由する短距離力が導入されている点が特徴的である。質量と幅の観測値を説明することに成功し、これらの状態のスピン・パリティを予言した。コンパクトな5クォーク状態に起因する短距離の引力がこれらの状態の質量順を決め、共鳴状態の幅の再現にはπ中間子交換によるテンソル力が重要な役割を担うことを指摘した。これらのPc状態については、山口氏等による重いクォーク・反クォーク対を含むハドロン複合状態の包括的な先行研究において、LHCの解析結果が発表される前に質量スペクトルの予言を行っており、本論文は、最新の実験結果に焦点を絞って得られた結果と物理的意義を明確に示した質の高い論文になっている。一連の研究において、山口氏は中心的な役割を果たしている。これらの研究で、Pc状態に対する5クォーク状態との結合に起因する短距離力の寄与、および、テンソル力の役割を明らかにした点は、既存の理論研究にない独創的かつ重要な結果であり、エキゾチックハドロンの解明に大きな貢献を与える成果として高く評価できる。行なっていただく予定です。核理論委員会(2020年10月14日)。