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| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a mechanism for the emergence of cosmic acceleration within the mean-field approximation of Group Field Theory models of quantum gravity. Depending on the interaction type, the resulting cosmological dynamics can either feature a late-time attractor corresponding to a dynamical dark energy phase, often with characteristic phantom behavior, including in models inspired by simplicial gravity, or instead support an early slow-roll inflationary epoch driven by the same underlying quantum-gravitational effects. This emergent inflation, effectively captured by a single-field description, can sustain the required expansion, naturally avoids the graceful exit problem, and appears to transition into a persistent, non-accelerating phase consistent with classical expectations. | 量子重力の群場理論モデルの平均場近似において、宇宙加速の出現メカニズムを提示する。 相互作用の種類に応じて、結果として生じる宇宙論的ダイナミクスは、動的ダークエネルギー相に対応する後期アトラクター（単体重力に着想を得たモデルを含む）を特徴付ける場合もあれば、同じ根底にある量子重力効果によって駆動される初期のスローロールインフレーション期を支持する場合もある。 この出現インフレーションは、単一場記述によって効果的に捉えられ、必要な膨張を維持し、優雅な退出問題を自然に回避し、古典的予測と整合する持続的な非加速相へと遷移するように見える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Interacting Dark Energy (IDE) models offer a promising avenue to explore possible exchanges of energy and momentum between dark matter and dark energy, providing a dynamical extension of the standard $Λ$CDM paradigm. Such interactions modify the growth of cosmic structures, imprinting distinctive signatures on the matter power spectrum that can be tested through large-scale structure (LSS) observations. In this work, we compute the one-loop corrections to the matter power spectrum in IDE models. We then reinterpret these results within the standard framework of the Effective Field Theory of Large-Scale Structure (EFTofLSS), which provides a consistent description of mildly non-linear scales and allows for reliable comparisons with observational data. We investigate two commonly studied forms of the coupling function, $Q$, namely $Q = ξ\mathcal{H} ρ_{\rm m}$ and $Q = ξ\mathcal{H} ρ_{\rm DE}$, and introduce a novel interaction term, $Q = Γ\, ρ_{\rm m} \, ρ_{\rm DE} \, θ_{\rm m}$, characterized by the non-linear coupling constant $Γ$, which links the interaction strength to the velocity divergence of dark matter. This coupling function is proposed to isolate the effects solely of the IDE model on mildly non-linear scales. Using Full-Shape (FS) measurements of the galaxy power spectrum from BOSS DR12, we constrain the interaction rate $Γ$, the cosmological parameters, and the bias parameters. We find $Γ= 0.0039 \pm 0.0082$, which is highly consistent with the $Λ$CDM model. This work opens the possibility of testing IDE models at mildly non-linear scales, potentially providing new insights for this class of models beyond the standard $Λ$CDM framework. | 相互作用ダークエネルギー（IDE）モデルは、ダークマターとダークエネルギー間のエネルギーと運動量の交換の可能性を探る有望な手段であり、標準的な$Λ$CDMパラダイムの動的拡張を提供する。 このような相互作用は宇宙構造の成長を変化させ、物質パワースペクトルに特徴的な特徴を刻み込み、大規模構造（LSS）観測によって検証することができる。 本研究では、IDEモデルにおける物質パワースペクトルの1ループ補正を計算する。 次に、これらの結果を大規模構造の有効場理論（EFTofLSS）の標準的な枠組みの中で再解釈する。 EFTofLSSは、弱非線形スケールを整合的に記述し、観測データとの信頼性の高い比較を可能にする。 我々は、一般的に研究されている結合関数$Q$の2つの形式、すなわち$Q = ξ\mathcal{H} ρ_{\rm m}$と$Q = ξ\mathcal{H} ρ_{\rm DE}$を調査し、相互作用の強さと暗黒物質の速度発散を結び付ける非線形結合定数$Γ$によって特徴付けられる新しい相互作用項$Q = Γ\, ρ_{\rm m} \, ρ_{\rm DE} \, θ_{\rm m}$を導入する。 この結合関数は、やや非線形なスケールにおいてIDEモデルの影響のみを分離するために提案される。 BOSS DR12からの銀河パワースペクトルのFull-Shape (FS)測定を用いて、相互作用率$Γ$、宇宙論パラメータ、およびバイアスパラメータを制限する。 $Γ= 0.0039 \pm 0.0082$ という値が得られ、これは $Λ$CDM モデルと高い整合性を示しています。 本研究は、IDE モデルを弱非線形スケールで検証する可能性を開き、標準的な $Λ$CDM フレームワークを超えた、この種のモデルに対する新たな知見をもたらす可能性があります。 |
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| As in thermodynamics, the celebrated first law of black hole mechanics relates infinitesimal changes in the properties of nearby equilibrium states of black holes (without reference to any physical process that causes the transition). The second law is a qualitative statement that the area of an event horizon cannot decrease under appropriate physical assumptions. These laws are generalized. The new first law applies to black holes in general relativity that can be arbitrarily far from equilibrium and refers to \emph{finite} changes that occur due to \emph{physical processes}. The new second law is a \emph{quantitative} statement that relates the change in the dynamical horizon area with the flux of energy falling into the black hole in a physical process.6 | 熱力学と同様に、ブラックホール力学の著名な第一法則は、ブラックホールの近傍平衡状態の特性における微小な変化（遷移を引き起こす物理過程とは無関係）を規定する。 第二法則は、適切な物理的仮定の下では事象の地平線の面積は減少しないという定性的な記述である。 これらの法則は一般化されている。 新たな第一法則は、一般相対論におけるブラックホールに適用され、平衡状態から任意に離れる可能性があり、\emph{物理過程}によって生じる\emph{有限}な変化を規定する。 新たな第二法則は、力学的な地平線面積の変化と、物理過程においてブラックホールに流れ込むエネルギー流束を規定する\emph{定量的な}記述である。 6 |
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| In a previous work, the regular cosmological volume function $τ_V$ was introduced as an alternative to the regular cosmological time function of Andersson, Galloway, and Howard. In this paper, we show that in many cases of interest, $τ_V$ is a continuously differentiable temporal function. This leads to a canonical splitting of the metric tensor, and induces a canonical ``Wick-rotated" Riemannian metric. We also provide some further results and examples related to the cosmological time and volume functions. | 以前の研究において、通常の宇宙論的体積関数$τ_V$は、アンダーソン、ギャロウェイ、ハワードによる通常の宇宙論的時間関数の代替として導入されました。 本論文では、多くの興味深いケースにおいて、$τ_V$が連続的に微分可能な時間関数であることを示します。 これは計量テンソルの標準的な分解を導き、標準的な「ウィック回転」リーマン計量を誘導します。 また、宇宙論的時間と体積関数に関連するいくつかのさらなる結果と例を示します。 |
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| Three theoretically plausible techniques to developing a fractional scalar field cosmological model are pointed in this paper; the time-dependent kernel weighted action being then selected. Upon this choice, we proceed to establish a fractional cosmological model in $n$ dimensions considering the FLRW metric and a generalized version of the Sáez-Ballester (SB) theory. Our study focuses on the following purposes. Firstly, to investigate the fundamental gravitational structural features of the model, we analyze the dynamical behavior of the field equations, the fulfillment of the Bianchi identities, the associated conservation laws, and the application of the second Noether theorem at the background and first-order perturbation levels. Moreover, the model's distinguishing characteristics and theoretical differences from the corresponding standard scenarios are also investigated. Secondly, we aim to obtain exact analytical solutions and analyze the time evolution of key cosmological quantities, considering the integration constants influence, and the number of spacetime dimensions, and the fractional parameter effects. Furthermore, the model's predictions are compared with those of the corresponding standard models and observational data. Lastly, we propose new ideas to further generalize our model, with a focus on constructing an effective potential and investigating the conditions under which bounce solutions may emerge. | 本論文では、分数スカラー場宇宙論モデルを開発するための理論的に妥当な3つの手法を示し、時間依存カーネル重み付き作用を選択する。 この選択に基づき、FLRW計量と一般化されたSáez-Ballester（SB）理論を考慮したn次元分数宇宙論モデルの構築を進める。 本研究は以下の目的に焦点を当てている。 まず、モデルの基本的な重力構造的特徴を調査するために、場の方程式の動的挙動、ビアンキ恒等式の充足、関連する保存則、および背景レベルと一次摂動レベルにおける第二ノイマン定理の適用を解析する。 さらに、モデルの特徴的な特性と対応する標準シナリオとの理論的な相違点も調査する。 次に、積分定数の影響、時空次元数、分数パラメータ効果を考慮し、厳密な解析解を得て、主要な宇宙論量の時間発展を解析することを目的とする。 さらに、モデルの予測結果を対応する標準モデルおよび観測データと比較する。 最後に、有効ポテンシャルの構築と、バウンス解が出現する条件の調査に焦点を当て、モデルをさらに一般化するための新しいアイデアを提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the large-N index analog of the spectrum form factor for ABJM theory in the microcanonical ensemble. In the Cardy-like limit, the most dominant saddle describing the dual black hole decays rapidly at early times. However, the late-time behavior of the spectral form factor is determined by multi-cut saddles, which prevent it from decaying. | ミクロカノニカルアンサンブルにおけるABJM理論のスペクトル形状因子の大きなN指数アナログを調べる。 Cardy型極限では、双対ブラックホールを記述する最も支配的な鞍型は初期時間に急速に減衰する。 しかし、スペクトル形状因子の後期時間の挙動は多重カット鞍型によって決定され、減衰を防ぐ。 |
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| The event horizon of the Schwarzschild black hole has been well studied and the singular behavior of the Schwarzschild metric on horizon is understood as a coordinate singularity rather than an essential singularity. One demonstration of this non-singular behavior on horizon was provided by Fronsdal in 1959, by finding a global isometric embedding of the Schwarzschild metric into a six-dimensional pseudo-Euclidean spacetime. Isometric embeddings for the Reissner-Nordström metric have also been constructed, but they only embed the region external to the inner horizon or in a single Eddington-Finkelstein patch. This paper presents a global isometric embedding for the maximally extended Reissner-Nordström spacetime into a nine-dimensional pseudo-Euclidean spacetime. We present the solution in terms of explicit local four-dimensional coordinates, and also as a level-set of functions of the higher-dimensional embedding spacetime. While the Reissner-Nordström embedding presented has several similarities to the Fronsdal embedding of the Schwarzschild metric, the presence of the second horizon requires additional embedding coordinates and terms not found in the Fronsdal embedding, in order that the embedding is defined and finite on each horizon. | シュワルツシルトブラックホールの事象の地平線は十分に研究されており、地平線上のシュワルツシルト計量の特異な振る舞いは、本質的特異点ではなく座標特異点として理解されています。 地平線上のこの非特異な振る舞いの1つの実証は、1959年にフロンスダールによって、シュワルツシルト計量の6次元擬ユークリッド時空への大域的等長埋め込みを見つけることによって提供されました。 ライスナー-ノルドストローム計量の等長埋め込みも構築されていますが、それらは内側の地平線の外部の領域または単一のエディントン-フィンケルシュタインパッチにのみ埋め込まれます。 本論文では、最大限に拡張されたライスナー-ノルドストローム時空の9次元擬ユークリッド時空への大域的等長埋め込みを提示します。 私たちは、明示的な局所4次元座標、および高次元埋め込み時空の関数の準位集合によって解を提示します。 提示された Reissner-Nordström 埋め込みは、シュワルツシルト計量の Fronsdal 埋め込みといくつかの類似点がありますが、第 2 の地平線が存在するため、埋め込みが各地平線上で定義され有限であるためには、Fronsdal 埋め込みにはない追加の埋め込み座標と項が必要になります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider a wire consisting of a conducting ferromagnetic layer and an insulating antiferromagnetic layer that are coupled. The ferromagnet hosts a domain wall, which is dynamically driven by a charge current. We show that for a specific time-dependent current, the domain wall moves according to a Rindler trajectory. This motion excites spin waves in the antiferromagnetic insulator, and their emission spectrum is characterised by an effective temperature analogous to the Unruh temperature, $T_U = \hbar a/2πc k_B$, with a the acceleration of the domain wall, c the maximum antiferromagnetic spin wave velocity, and kB the Boltzmann constant. This thermal signature is a direct consequence of the Unruh effect and could be experimentally observed. Our results establish magnetism as a promising platform for probing relativistic quantum field phenomena. Moreover, since the Unruh effect is inherently linked to entanglement, our proposal provides a route for entangling magnetic domain walls via relativistic effects. | 導電性の強磁性層と絶縁性の反強磁性層が結合したワイヤを考察する。 強磁性体は磁壁を有し、磁壁は電荷電流によって動的に駆動される。 特定の時間依存電流に対して、磁壁はリンドラー軌道に沿って移動することを示す。 この運動は反強磁性絶縁体中のスピン波を励起し、その発光スペクトルはウンルー温度に類似した実効温度 $T_U = \hbar a/2πc k_B$ で特徴付けられる。 ここで、a は磁壁の加速度、c は反強磁性スピン波の最大速度、kB はボルツマン定数である。 この熱特性はウンルー効果の直接的な結果であり、実験的に観測可能である。 我々の研究結果は、磁性が相対論的量子場現象を調査するための有望なプラットフォームであることを確立する。 さらに、ウンルー効果は本質的にエンタングルメントと関連しているため、我々の提案は相対論的効果を介して磁壁をエンタングルメントする方法を提供する。 |
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| We numerically study the approach to the singularity in $\mathbb{T}^{2}$-symmetric cosmological spacetimes containing a non-stiff perfect fluid satisfying a linear equation of state $p=Kρ$, $K \in [0,1)$. Near the singularity, the dynamics are found to be local and oscillatory. In particular, our results show, for the first time, that the fluid velocity in inhomogeneous cosmologies develops mixmaster-esque oscillations consistent with the generalised BKL conjecture of Uggla et al. Moreover, we find these fluid oscillations are responsible for the development of local inhomogeneities in the matter density of the early universe. | 線形状態方程式$p=Kρ$, $K \in [0,1)$を満たす非剛性完全流体を含む$\mathbb{T}^{2}$対称宇宙時空における特異点への接近を数値的に研究する。 特異点近傍では、ダイナミクスは局所的かつ振動的であることがわかった。 特に、我々の結果は、非均質宇宙論における流体速度が、Ugglaらの一般化BKL予想と整合するミックスマスター型振動を発達させることを初めて示した。 さらに、これらの流体振動が、初期宇宙の物質密度における局所的不均質性の発達の原因であることも明らかにした。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Laser Interferometer Lunar Antenna (LILA) presents a novel concept for observing gravitational waves from astrophysical sources at sub-Hertz frequencies. Compared to the Earth, the seismic environment of the moon, while uncertain, is known to be orders of magnitude lower, opening the possibility for achieving this sub-Hz band. This band fills the gap between space-based detectors (mHz) and Earth-based detectors (10 Hz to a few kHz). The initial version of LILA, known as LILA Pioneer, calls for non-suspended optics, relying on the moon's resonant modes to respond to gravitational waves. However, the follow-on design, LILA Horizon, requires suspensions to realize in-band free floating test masses and to filter the residual seismic background. This paper will establish baseline designs for these suspensions for different assumptions of the seismic background. | レーザー干渉計月アンテナ（LILA）は、天体源からの重力波をサブヘルツ周波数で観測するという新しい概念を提示する。 地球と比較すると、月の地震環境は不確かではあるものの、桁違いに低いことが知られており、このサブヘルツ帯域の実現の可能性が開かれている。 この帯域は、宇宙ベースの検出器（mHz）と地球ベースの検出器（10Hzから数kHz）の間のギャップを埋める。 LILAの初期バージョンであるLILAパイオニアは、重力波への応答を月の共鳴モードに頼る、非サスペンション光学系を必要としている。 しかし、後継設計のLILAホライズンでは、帯域内自由浮遊試験質量を実現し、残留地震背景をフィルタリングするためにサスペンションが必要となる。 本稿では、地震背景のさまざまな仮定に対して、これらのサスペンションのベースライン設計を確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we explore the feasibility of detecting gravitomagnetic effects generated by gravitational waves, by monitoring the relative orientation of the angular momentum vectors of test particles. We analyze the response of the relative angular momentum direction to all six polarization modes of gravitational waves and estimate the magnitude of its variation during gravitational wave events. Our findings indicate that when test particles possess magnetic moments, applying an external magnetic field of appropriate strength can induce resonant precession of the angular momentum direction under the influence of gravitational waves. This resonance may significantly amplify the gravitational wave signal, potentially enabling its detection with future gyroscope-based detectors. Such detectors would complement existing gravitational wave observatories that rely on gravitoelectric effects. | 本論文では、試験粒子の角運動量ベクトルの相対的な向きを監視することで、重力波によって生成される重力磁気効果の検出可能性を検証する。 重力波の6つの偏光モードすべてに対する相対角運動量方向の応答を解析し、重力波発生時におけるその変化の大きさを推定する。 本研究の知見は、試験粒子が磁気モーメントを有する場合、適切な強度の外部磁場を印加することで、重力波の影響下で角運動量方向の共鳴歳差運動を誘発できることを示している。 この共鳴は重力波信号を大幅に増幅する可能性があり、将来的にはジャイロスコープベースの検出器による検出が可能になる可能性がある。 このような検出器は、重力電気効果を利用する既存の重力波観測装置を補完するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black hole thermodynamics provides a rare window into the elusive quantum nature of gravity. In the first-order formalism for gravitational theories, where torsion and gauge freedom are present, it has been suggested that the first law of black hole thermodynamics requires a specific gauge choice, which would undermine its fundamental character. By using principal fiber bundles, it has been shown that the first law is independent of this gauge choice. The present work introduces an alternative method that establishes this independence in a more direct manner, thereby reinforcing the status of the first law as a guide toward quantum gravity. This method also facilitates explicit computations of the first law and helps resolve several ambiguities that commonly appear in such analyses. | ブラックホール熱力学は、重力の捉えどころのない量子的性質を探る稀有な窓を提供する。 ねじれとゲージ自由度が存在する重力理論の一次形式においては、ブラックホール熱力学の第一法則は特定のゲージ選択を必要とし、それがその基本的な性質を損なう可能性が示唆されてきた。 主ファイバー束を用いることで、第一法則はこのゲージ選択に依存しないことが示されている。 本研究では、この独立性をより直接的に証明する代替手法を導入し、量子重力への指針としての第一法則の地位を強化する。 この手法はまた、第一法則の明示的な計算を容易にし、そのような解析において一般的に現れるいくつかの曖昧さを解決するのにも役立つ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We review the recent discussion of the absence of spin Hall effect in a uniform gravitational field, pointing out differences from the anomalous spin Hall effect in ferromagnetics despite a similar form of the Hamiltonian. | 我々は、均一な重力場におけるスピンホール効果の不在についての最近の議論をレビューし、ハミルトニアンの形式が似ているにもかかわらず、強磁性体における異常なスピンホール効果との違いを指摘します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a novel self-consistent theoretical framework to characterize the formation, evolution, and merger sites of dynamically-formed black hole binaries, with a focus on explaining the most massive events observed by the LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration. Our approach couples the galaxy formation model GAMESH with cluster population synthesis codes to trace the cosmic evolution of globular clusters simultaneously with mergers of massive black holes. Our reference model, which includes prescriptions for both cluster formation and disruption depending on properties of specific galaxies, accurately reproduces the observed age-mass distribution of the Milky Way globular clusters. We find that approximately 30% of the globular clusters observed in our galaxy's halo may have originated from satellite galaxies of the Milky Way. We confirm that hierarchical black hole mergers provide a significant contribution to the formation of black holes in and above the pair-instability mass gap. However, quantifying their contribution is challenging, as different population synthesis codes yield divergent results in terms of black hole mass function and merger rates. Furthermore, we characterize the host galaxies where massive black holes form in terms of their dark matter, stellar mass, and metallicity. Ultimately, we demonstrate that the merger and birth rate densities of binary black holes increase with redshift till z = 5. This cosmic evolution is a crucial signature with significant implications for future detectors like the LISA, the Einstein Telescope and Cosmic Explorer, which will be capable to probe the high-redshift Universe. | 我々は、LIGO-Virgo-KAGRAコラボレーションによって観測された最も大規模なイベントを説明することに重点を置き、動的に形成されるブラックホール連星の形成、進化、および合体場所を特徴付けるための、新たな自己無撞着な理論的枠組みを提示する。 我々のアプローチは、銀河形成モデルGAMESHと銀河団種族合成コードを結合し、大質量ブラックホールの合体と同時に球状星団の宇宙的進化を追跡する。 特定の銀河の特性に応じて銀河団の形成と崩壊の両方の規定を含む我々の参照モデルは、天の川銀河球状星団の観測された年齢-質量分布を正確に再現する。 我々の銀河のハローで観測される球状星団の約30%は、天の川銀河の伴銀河に由来する可能性があることがわかった。 階層的なブラックホール合体が、対不安定性質量ギャップ内およびそれより上におけるブラックホールの形成に大きく寄与していることを確認した。 しかし、ブラックホールの質量関数と合体率に関して、異なる種族合成コードがそれぞれ異なる結果をもたらすため、それらの寄与を定量化することは困難です。 さらに、我々は、大質量ブラックホールが形成されるホスト銀河を、暗黒物質、恒星質量、そして金属量の観点から特徴付けました。 最終的に、連星ブラックホールの合体密度と生成率密度は、z = 5まで赤方偏移とともに増加することを実証しました。 この宇宙の進化は、高赤方偏移宇宙を探査できるLISA、アインシュタイン望遠鏡、そしてコズミック・エクスプローラーといった将来の検出器にとって重要な意味を持つ重要な兆候です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a framework to identify where the total correlations and entanglement with a chosen degree of freedom reside within the rest of a system, in the context of bosonic many-body Gaussian quantum systems. Our results are organized into two main propositions. First, for pure Gaussian states, we show that every correlated mode possesses a unique single-degree-of-freedom partner that fully captures its correlations (consisting of entanglement), and we provide an explicit construction of this partner from the complex structure of the system's state. Second, for mixed Gaussian states, we constructively demonstrate that the notion of a partner subsystem splits into two: a correlation partner, which contains all classical and quantum correlations and need not correspond to a single degree of freedom, and an entanglement partner, which is always at most single-mode. Finally, we extend the construction of partners to multi-mode subsystems. Together, these results provide conceptual practical tools to study how bipartite correlations and entanglement are structured and where they can be found in complex Gaussian many-body systems. | 我々は、ボソン多体ガウス量子系の文脈において、選択された自由度を持つ全相関とエンタングルメントが系の残りの部分のどこに存在するかを識別する枠組みを導入する。 我々の結果は、2つの主要な命題にまとめられる。 まず、純粋ガウス状態の場合、すべての相関モードがその相関（エンタングルメントから成る）を完全に捉える唯一の単一自由度パートナーを持つことを示す。 そして、系の状態の複雑な構造からこのパートナーを明示的に構成する。 次に、混合ガウス状態の場合、パートナーサブシステムの概念が2つに分割されることを構成的に実証する。 1つは相関パートナーであり、これはすべての古典的相関と量子的相関を含み、単一自由度に対応する必要はなく、もう1つは常に最大で単一モードであるエンタングルメントパートナーである。 最後に、パートナーの構成を多モードサブシステムに拡張する。 これらの結果は、二部相関ともつれがどのように構造化され、複雑なガウス多体系のどこに存在するかを研究するための概念的かつ実用的なツールを提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While the search for dark matter remains a central focus of modern astrophysics and high-energy physics, neutron stars provide natural laboratories in which the interaction between dark matter and baryonic matter can be studied. In this work we model dark matter as an ultralight bosonic field, which can accrete onto the neutron star and form a composite object bound through gravity. Using long-term, numerical relativity simulations in spherical symmetry, we extract and analyze the frequency spectra of the radial oscillation modes of fermion-boson stars. Our simulations reveal that the fermionic and bosonic components synchronize through gravitational coupling, enriching their oscillation spectrum. This synchronization leads to new multi-state scalar configurations and reshapes the hierarchy of the neutron-star radial modes. We further propose a procedure to compute the values of the new dominant modes as a function of the bosonic mass, and discuss the implications for neutron-star physics and gravitational-wave astronomy. | 暗黒物質の探索は現代天体物理学および高エネルギー物理学の中心的な焦点であり続けているが、中性子星は暗黒物質とバリオン物質の相互作用を研究できる天然の実験室を提供している。 本研究では、暗黒物質を超軽量ボソン場としてモデル化し、これが中性子星に降着して重力によって束縛された複合天体を形成するとする。 球対称性における長期数値相対論シミュレーションを用いて、フェルミオン-ボソン星の動径振動モードの周波数スペクトルを抽出し、解析する。 シミュレーションの結果、フェルミオン成分とボソン成分が重力結合によって同期し、振動スペクトルが豊かになることが明らかになった。 この同期は新たな多状態スカラー構成をもたらし、中性子星の動径モードの階層構造を再形成する。 さらに、新たな支配的モードの値をボソン質量の関数として計算する手順を提案し、中性子星物理学および重力波天文学への影響について考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Non-local interactions naturally arise in the ADM formalism after solving the constraint equations and substituting their solutions back into the action. However, the effects of these non-local operators on loop corrections to cosmological correlators remain largely unexplored. Extending the analysis of arXiv:2503.21880 , in this work we compute the $1$-loop bispectrum during slow-roll inflation, including the inverse-Laplacian operators present at cubic and quartic order in the ADM action (in the spatially flat gauge). These non-local vertices introduce non-trivial angular dependencies that significantly complicate the evaluation of loop integrals. We find that the diagrammatic rules of arXiv:2503.21880 for identifying poles and branch cuts in correlators without explicit integration remain valid even in the presence of such non-local interactions. Finally, we derive the flat-space limit of the $1$-loop inflationary correlator and verify it with explicit examples, thereby establishing a direct correspondence between its leading total-energy singularities ($ω_T\rightarrow0$) and the flat-space scattering amplitude. | ADM 形式では、制約方程式を解き、その解を作用に代入すると、非局所相互作用が自然に生じます。 しかし、これらの非局所演算子が宇宙相関関数のループ補正に与える影響は、ほとんど未解明のままです。 arXiv:2503.21880 の解析を拡張して、本研究では、ADM 作用 (空間的に平坦なゲージ) で 3 次および 4 次の順序で存在する逆ラプラシアン演算子を含め、スローロールインフレーション中の $1$ ループバイスペクトルを計算します。 これらの非局所頂点は、ループ積分の評価を著しく複雑にする非自明な角度依存性を導入します。 明示的な積分なしで相関関数の極と分岐カットを識別する arXiv:2503.21880 の図式的ルールは、このような非局所相互作用が存在する場合でも有効であることがわかっています。 最後に、$1$ ループインフレーション相関関数の平坦空間極限を導出し、明示的な例で検証することにより、その主要な全エネルギー特異点 ($ω_T\rightarrow0$) と平坦空間散乱振幅との間の直接的な対応を確立します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent developments in the modified harmonic and modified puncture gauges have opened new possibilities for performing stable numerical evolutions beyond General Relativity. In this work, we utilise techniques developed in the aforementioned formalisms to derive a BSSN-type formalism compatible with certain classes of modified gravity theories. As an intermediate step, we also derived modified versions of the Z4 and Z3 formalisms, thereby completing the connection between these formalisms beyond General Relativity. We then test the robustness of the new modified BSSN formalism by simulating the dynamics of black hole systems and benchmarking the results against the modified CCZ4 formulation. These developments enable the exploration of theories beyond General Relativity in many well-known Numerical Relativity codes that use different versions of the puncture gauge approach. | 修正調和ゲージと修正パンクチャーゲージの最近の発展は、一般相対性理論を超える安定した数値発展を実行するための新たな可能性を切り開いた。 本研究では、前述の形式論で開発された手法を利用して、特定のクラスの修正重力理論と互換性のあるBSSN型形式論を導出した。 中間ステップとして、Z4形式論とZ3形式論の修正版も導出し、一般相対性理論を超えてこれらの形式論間の接続を完成させた。 次に、ブラックホール系のダイナミクスをシミュレートし、その結果を修正CCZ4定式化に対してベンチマークすることにより、新しい修正BSSN形式の堅牢性をテストする。 これらの開発により、異なるバージョンのパンクチャーゲージアプローチを使用する多くのよく知られた数値相対性理論コードで、一般相対性理論を超える理論の探究が可能になった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A central conjecture in quantum gravity is the non-existence of global symmetries. As a fully unitary theory, there is no information loss in a UV complete quantum gravity theory. We see both these concepts reflected in the AdS/CFT correspondence, which tells us that dynamical processes in AdS are fully captured by a manifestly unitary CFT with no information loss. Furthermore, global symmetries of the CFT are dual to gauge symmetries in the AdS, which implies no global symmetry in the AdS. In this work, we provide concrete evidence for the connection between the non-existence of global symmetries and the absence of information loss in quantum gravity. We study the $\textit{island setups}$ in which a gravitational AdS is coupled with a nongravitational bath on its boundary. In such theories, the information in the AdS can be lost to the bath. We provide concrete examples with global symmetries in the island setup, from both the bottom-up and the top-down perspectives. We argue that these global symmetries are consistent due to $\textit{entanglement islands}$, in which holography is realized in a novel fashion. The global symmetries we construct are all mixed with spontaneously broken gauge symmetries. We will show that this fact has two implications: $\textbf{1)}$ The black hole hair is detectable in the bath (``wet hair"); $\textbf{2)}$ a resolution of a puzzle proposed by Harlow and Shagoulian. | 量子重力理論における中心的な予想は、大域的対称性の非存在である。 完全ユニタリ理論である紫外完全量子重力理論には情報損失がない。 これらの概念は両方ともAdS/CFT対応に反映されており、AdSにおける動的過程は情報損失のない明白にユニタリなCFTによって完全に捉えられることがわかる。 さらに、CFTの大域的対称性はAdSにおけるゲージ対称性と双対であり、AdSには大域的対称性が存在しないことを意味する。 本研究では、量子重力における大域的対称性の非存在と情報損失の不在との間の関連性について具体的な証拠を示す。 重力AdSがその境界上で非重力浴と結合している$\textit{島設定}$を研究する。 このような理論では、AdSの情報は浴に失われる可能性がある。 ボトムアップとトップダウンの両方の観点から、島設定における大域的対称性の具体的な例を示す。 これらの大域的対称性は、ホログラフィーが新しい形で実現される$\textit{エンタングルメント島}$によって整合していると主張する。 我々が構築する大域的対称性はすべて、自発的に破れたゲージ対称性と混合されている。 この事実には2つの意味があることを示す。 $\textbf{1)}$ ブラックホールの毛は浴槽（「濡れた毛」）で検出可能である。 $\textbf{2)}$ は、HarlowとShagoulianによって提唱されたパズルの解決である。 |