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| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we investigate gravitational-wave signatures of a proposed subsolar-mass merger scenario resulting from fragmentation inside a collapsar accretion disk. This scenario has gained recent interest with the electromagnetic transient AT2025ulz, a possible superkilonova counterpart candidate to the sub-threshold gravitational wave event S250818k. One prediction of fragmentation is the formation of multiple smaller neutron-star fragments, some of which might merge hierarchically. Such mergers are expected not only to produce individual electromagnetic counterparts, but also, because of their repeated capture and merger dynamics, to impart kicks to the system and thereby drive orbital eccentricity. By performing numerical relativity simulations of hierarchical compact object mergers modeled as black holes in a disk-like geometry consistent with this scenario, we demonstrate the build-up of potentially large eccentricity for the final merger, of order $e \simeq 0.6$ initially, and show that, because of the short lifetime of the system, a substantial part of this eccentricity , up to $e\simeq 0.1$, can survive until merger in the general case. As a result, future detections of eccentricities in potential subsolar-mass gravitational-wave candidate events would be a strong indicator for a hierarchical formation scenario. | 本研究では、コラプサー降着円盤内部での断片化によって生じる、提案されている太陽質量以下の合体シナリオの重力波シグネチャを調査する。 このシナリオは、近年、電磁波過渡現象AT2025ulzによって注目を集めている。 AT2025ulzは、閾値以下の重力波イベントS250818kのスーパーキロノバ対応天体候補である。 断片化の予測の一つは、複数のより小さな中性子星断片の形成であり、その一部は階層的に合体する可能性がある。 このような合体は、個々の電磁波対応天体を生成するだけでなく、それらの捕獲と合体の繰り返しダイナミクスによって、系にキックを与え、それによって軌道離心率を駆動すると予想される。 本シナリオと整合する円盤状の幾何学的構造を持つブラックホールとしてモデル化された階層的なコンパクト天体合体の数値相対論シミュレーションを実行することにより、最終的な合体において、初期状態では $e \simeq 0.6$ 程度の大きな離心率が蓄積されることを示し、システムの寿命が短いため、一般的には $e\simeq 0.1$ までのこの離心率のかなりの部分までが合体まで残存する可能性があることを示しました。 その結果、将来、太陽質量以下の重力波候補イベントで離心率が検出されれば、階層的な形成シナリオの強力な指標となるでしょう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We establish the rate at which the renormalized stress--energy tensor of a massless minimally coupled scalar field in the in-vacuum state of a collapsing null-shell spacetime approaches the corresponding Unruh-state value. At finite exterior radius, we establish the upper bound \[ |Δ\langle T_{μν}\rangle|\leq C(r)\,t_s^{-3} \] from the Cauchy-surface decomposition of the Hadamard difference and the branch-cut structure of the retarded Green function. At future null infinity, we show that the leading coefficient in the late-time expansion \[ Δ\langle T_{uu}\rangle\sim C_{uu}\,u_s^{-3} \] is nonzero, by computing the branch-cut residue explicitly at small frequency and using the Planck suppression of the thermal spectrum at large frequency to show that the dominant contribution to $C_{uu}$ has a definite sign. The result gives \[ Δ\langle T_{uu}\rangle\big|_{\Iscr^+}(u_s) \sim C_{uu}\,u_s^{-3}, \qquad u_s\to\infty, \] with $C_{uu}\neq 0$. The exponent is determined by the $ω^2\lnω$ branch-point singularity in the Wronskian of the $\ell=0$ radial wave equation, the same structure responsible for Price's law. The sign $C_{uu}<0$ is supported by a physical argument and by the numerical mode data of Gholizadeh Siahmazgi, Anderson, and Fabbri. The result confirms their conjecture that the approach is a power law. We conjecture that the same mechanism gives an analogous $t_s^{-7}$ bound for gravitational perturbations ($\ell_{\min}=2$), though the extension to the spin-2 case involves gauge issues not addressed here. | 崩壊するヌルシェル時空の真空状態における質量ゼロの最小結合スカラー場の再規格化された応力エネルギーテンソルが、対応するアンルー状態の値に近づく速度を確立します。 有限の外半径では、アダマール差のコーシー面分解と遅延グリーン関数の分岐カット構造から、上限 \[ |Δ\langle T_{μν}\rangle|\leq C(r)\,t_s^{-3} \] を確立します。 将来のヌル無限遠では、低周波数で分岐カット留数を明示的に計算し、高周波数で熱スペクトルのプランク抑制を使用して、$C_{uu}$ への支配的な寄与が明確な符号を持つことを示すことにより、後期展開の主要係数 \[ Δ\langle T_{uu}\rangle\sim C_{uu}\,u_s^{-3} \] がゼロでないことを示します。 この結果は、$C_{uu}\neq 0$ で \[ Δ\langle T_{uu}\rangle\big|_{\Iscr^+}(u_s) \sim C_{uu}\,u_s^{-3}, \qquad u_s\to\infty, \] を与えます。 指数は、$\ell=0$ 動径波動方程式の Wronskian における $ω^2\lnω$ 分岐点特異点によって決定され、これは Price の法則の原因となる構造と同じです。 符号 $C_{uu}<0$ は、物理的な議論と Gholizadeh Siahmazgi、Anderson、Fabbri の数値モードデータによって裏付けられています。 この結果は、このアプローチがべき乗則であるという彼らの予想を裏付けています。 我々は、同じメカニズムが重力摂動 ($\ell_{\min}=2$) に対して類似の $t_s^{-7}$ 境界を与えると予想していますが、スピン 2 の場合への拡張には、ここで扱われていないゲージの問題が伴います。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Euclidean bounce for vacuum decay enjoys an $O(4)$ symmetry that is lost in the presence of impurities than can catalyze the decay. We present a formulation for the calculation of the tunneling decay action, that is explicitly positive definite, for impurities whose effects are spherically symmetric so that the bounce symmetry is reduced to $O(3)$. The action constructed can be regarded as a generalization of the tunneling potential method, which implicitly assumed $O(4)$ symmetry. We show that the action obtained reduces to the tunneling potential for $O(4)$-symmetric cases and provide analytic examples with $O(3)$ symmetry and arbitrary wall thickness. | 真空崩壊のユークリッドバウンスは$O(4)$対称性を持ちますが、崩壊を触媒する不純物が存在するとこの対称性は失われます。 本稿では、バウンス対称性が$O(3)$に低下する球対称な効果を持つ不純物に対して、明示的に正定値となるトンネル崩壊作用の計算式を提示します。 構築された作用は、暗黙のうちに$O(4)$対称性を仮定していたトンネルポテンシャル法の一般化とみなすことができます。 得られた作用が$O(4)$対称の場合にはトンネルポテンシャルに帰着することを示し、$O(3)$対称性と任意の壁厚を持つ解析例を示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Near-degenerate resonance poles arise widely in open-wave systems, including gravitational-wave ringdowns, when two neighboring modes have almost the same complex frequency. On a finite observation window, the physical waveform is then dominated by a common carrier with a slowly varying interference envelope, so that attempting to treat the signal as a sum of two independently resolved damped sinusoids can become unstable in practice. Mathematically, an exact coalescence of poles leads to a double pole and a Jordan-chain (associated-vector) time dependence with a $t\,e^{-iωt}$ factor; here we show that the same carrier-plus-first-jet structure emerges more generally from a near-degenerate neighboring-pole \emph{pair} on a finite window, without requiring a true pole merger. We show that the local response is more naturally organized as a centered two-pole block about the shared carrier and, in the time domain, as a carrier-plus-first-jet waveform. This centered organization leads to a finite-window two-scale hierarchy: $κ$ controls when the leading correction to the carrier must be included, while $η^2$ controls the remaining error once that correction is retained. Toy two-pole numerics verify this scaling, and Kerr quasinormal modes provide a representative gravitational realization of the same finite-window centered organization. | 重力波のリングダウンを含む開波系では、隣接する2つのモードがほぼ同じ複素周波数を持つ場合、ほぼ縮退した共鳴極が広く発生します。 有限の観測窓では、物理的な波形は、ゆっくりと変化する干渉包絡線を持つ共通の搬送波によって支配されるため、信号を独立して分解された2つの減衰正弦波の和として扱おうとすると、実際には不安定になる可能性があります。 数学的には、極の正確な合体は、二重極と、$t\,e^{-iωt}$因子を持つジョルダン連鎖（関連ベクトル）時間依存性をもたらします。 ここでは、同じ搬送波プラス第一ジェット構造が、真の極の合体を必要とせずに、有限窓上のほぼ縮退した隣接極ペアからより一般的に出現することを示します。 局所的な応答は、共有搬送波を中心とした中心の2極ブロックとして、また時間領域では搬送波プラス第一ジェット波形として、より自然に構成されることを示します。 この中心構造は、有限窓の2スケール階層構造をもたらします。 $κ$は搬送波に対する主要な補正項を含めるタイミングを制御し、$η^2$はその補正項が保持された後の残りの誤差を制御します。 おもちゃの2極数値計算によってこのスケーリングが検証され、カー準正規モードは、同じ有限窓中心構造の代表的な重力的な実現例を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using a fully gauge-invariant approach, we compute for the first time in the literature relativistic effects on the redshift drift up to second order in cosmological perturbation theory. This is achieved by employing a set of light-cone coordinates that simplify the description of light propagation in an inhomogeneous and anisotropic universe. We show that redshift-space distortion occurs only as a second-order effect whereas, as known, it is not present among the linear perturbations. We then derive analytical expressions of the bispectrum for the leading-order perturbative contributions on sub-Hubble scales, providing some numerical evaluations. Our finding is that, at low redshift and for large momenta, the non-linearities in the bispectrum are enhanced more than the squared power spectrum. | 我々は、完全にゲージ不変なアプローチを用いて、宇宙論的摂動論における赤方偏移ドリフトに対する相対論的効果を文献上初めて2次まで計算した。 これは、不均一かつ異方的な宇宙における光伝播の記述を簡略化する一連の光円錐座標を用いることで実現した。 我々は、赤方偏移空間の歪みは2次効果としてのみ発生するが、既知のように、線形摂動の中には存在しないことを示す。 次に、ハッブルスケール以下の主要な摂動寄与に対するバイスペクトルの解析的表現を導出し、いくつかの数値評価を提供する。 我々の発見は、低赤方偏移かつ大きな運動量において、バイスペクトルの非線形性がパワースペクトルの2乗よりも大きく増強されるということである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the present work, we study the causal structure of spherically symmetric black holes immersed in a Chaplygin-like dark fluid, emphasizing the impact of the fluid parameters on curvature and horizon formation. We show that the spacetime curvature is significantly stronger than in its similar counterpart, the Reissner-Nordstrom-de Sitter geometry with the same mass and charge, leading to modifications of the internal causal structure. For the presence of horizons the Chaplygin black hole possesses an upper bound $Q \approx 0.556219 M$, which is much smaller than that for Reissner-Nordstrom spacetime $Q_{\text{critical}} = M$ or of the Reissner-Nordstrom-de Sitter case $Q_{\text{critical}} = 3M/(2\sqrt{2})$, indicating that the black holes immersed in a Chaplygin-like dark fluid reach the extremal regime more easily. We derive a second critical condition for the Chaplygin cosmological parameter $B$, $B_c Q_c^4 = 4/3^9$, setting an upper bound on $B$ for a multi-horizon solution. | 本研究では、チャプリギン型暗黒流体に浸された球対称ブラックホールの因果構造を研究し、流体パラメータが曲率と事象の地平線の形成に及ぼす影響を強調する。 時空の曲率は、同じ質量と電荷を持つ類似のライスナー・ノルドシュトロム・ド・ジッター幾何学よりも著しく強く、内部因果構造の修正につながることを示す。 事象の地平線が存在する場合、チャプリギンブラックホールの上限は $Q \approx 0.556219 M$ であり、ライスナー・ノルドシュトロム時空の $Q_{\text{critical}} = M$ やライスナー・ノルドシュトロム・ド・ジッターの場合の $Q_{\text{critical}} = 3M/(2\sqrt{2})$ よりもはるかに小さい。 これは、チャプリギン型暗黒流体に浸されたブラックホールがより容易に極限領域に到達することを示している。 我々は、チャプリギン宇宙論パラメータ $B$ の第二の臨界条件 $B_c Q_c^4 = 4/3^9$ を導出し、多重地平線解に対する $B$ の上限を設定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study thermodynamic properties, in particular the Temperature~(T), Angular velocity~($Ω_h$) and Entropy~(S) of the of magnetically charged slowly rotating (with rotation parameter $a \lsim 0.10$) Kerr black-hole(BH) with the inclusion of cosmological constant ($Λ$) in the background of nonlinear electrodynamics (NLED). At first we calculated the nonlinear electromagnetic magnetic charged density $ρ_{NLED}$$(r)$ which is needed to calculate the magnetic mass of the slowly rotating Kerr-BH. We showed the mass profile $M(r)$ of the BH for different combinations of magnetic charges~($q_m$) and non-linear parameter ($β$) presence in the Lagrangian density. We found that $M(r)$ attains a plateau for values of $r$ close to the the cosmological length~($L$), where $L^2$= $\pm \fracΛ{3}$, irrespective of the combinations of $q_m$ and $β$. The $\pm$ sign corresponds to the de-Sitter(dS) and Anti-de-Sitter(AdS) respectively. Afterwards we showed the allowed parameter spaces in $a$-$M$ plane using sharkfin diagram for different values of $L$ with positive values of the horizon function, $Δ(r)$, and explain the extremal criterion and asymptotic limit. We showed the values of $r$ where the horizon function of the quadratic polynomials becomes zero and called them as the inner(Cauchy), outer(Event) and large cosmological horizons with different values of $a$. We showed that the horizon structure depends on $a$, $L$ and the mass profile $M(r)$. Finally, we tabulated the numerical values of three thermodynamic parameter, i.e., $T$, $Ω_h$ and $S$ at those horizons surfaces. Our results demonstrate that NLED with cosmological constant significantly modifies both the internal structure and thermodynamic properties of Kerr-BH. | 我々は、非線形電磁気学 (NLED) の背景において宇宙定数 (Λ) を含めた、磁気的に帯電したゆっくり回転する (回転パラメータ $a \lsim 0.10$) カーブラックホール (BH) の熱力学的特性、特に温度 (T)、角速度 (Ω_h)、およびエントロピー (S) を研究する。 まず、ゆっくり回転するカー BH の磁気質量を計算するために必要な非線形電磁磁気電荷密度 $ρ_{NLED}$(r)$ を計算した。 我々は、磁気電荷 (q_m) とラグランジュ密度に存在する非線形パラメータ (β) のさまざまな組み合わせに対する BH の質量プロファイル $M(r)$ を示した。 我々は、$q_m$と$β$の組み合わせに関係なく、$r$の値が宇宙論的長さ~($L$)に近い場合に、$M(r)$がプラトーに達することを発見した。 ここで、$L^2$= $\pm \fracΛ{3}$である。 $\pm$の符号は、それぞれド・ジッター(dS)と反ド・ジッター(AdS)に対応する。 その後、我々は、$l$の異なる値と正のホライズン関数$Δ(r)$に対して、シャークフィン図を使用して、$a$-$M$平面における許容パラメータ空間を示し、極値基準と漸近限界を説明した。 我々は、二次多項式のホライズン関数がゼロになる$r$の値を示し、それらを$a$の異なる値に対して、内側(コーシー)、外側(イベント)、および大きな宇宙論的ホライズンと呼んだ。 我々は、ホライズン構造が$a$、$L$、および質量プロファイル$M(r)$に依存することを示した。 最後に、これらの事象の地平線面における3つの熱力学的パラメータ、すなわち$T$、$Ω_h$、および$S$の数値を表にまとめました。 我々の結果は、宇宙定数を含むNLEDがカーブラックホールの内部構造と熱力学的特性の両方を大きく変化させることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Identifying compact binary coalescences buried within the non-Gaussian and non-stationary data taken by gravitational-wave interferometers requires sophisticated search pipelines, such as the PyCBC analysis. A critical task for these pipelines is determining the statistical significance of candidate events by comparing a "ranking statistic" against a large background set. Currently, PyCBC's ranking statistic incorporates the joint probability of the relative arrival times, phase delays and amplitude ratios of the signals seen in different detectors. These parameters are tightly constrained for physical signals but are more broadly distributed for noise. PyCBC currently relies on precomputed binned histogram-based density estimators using Monte-Carlo simulations to obtain these probabilities. However, the storage requirements for these histograms scale prohibitively with the size of the detector network, preventing PyCBC from effectively analyzing four or more detectors. In this paper, we demonstrate that these histograms can be replaced with normalizing flows, a machine learning approach to density estimation. Applying this method to data from the third observing run of Advanced LIGO and Virgo, we demonstrate that normalizing flows reduce storage requirements by over three orders of magnitude. Furthermore, our approach maintains high sensitivity, with less than a 0.05% drop in the recovery of simulated signals at a fixed false-alarm rate. By relaxing several simplifying assumptions previously required by Monte-Carlo methods, we also achieved up to a 6.55% increase in recovered signals for specific detector combinations. These results suggest that normalizing flows provide a scalable, flexible framework for the PyCBC pipeline as it expands to include four or more detectors, or to extend to searches for precessing or higher-mode signals, in future observing runs. | 重力波干渉計によって取得された非ガウス的かつ非定常的なデータの中に埋もれたコンパクトな二体合体現象を特定するには、PyCBC解析のような高度な探索パイプラインが必要です。 これらのパイプラインにとって重要なタスクは、「ランキング統計量」を大規模なバックグラウンドセットと比較することによって、候補イベントの統計的有意性を決定することです。 現在、PyCBCのランキング統計量は、異なる検出器で観測された信号の相対的な到着時間、位相遅延、および振幅比の同時確率を組み込んでいます。 これらのパラメータは、物理信号に対しては厳密に制約されますが、ノイズに対してはより広範囲に分布します。 PyCBCは現在、モンテカルロシミュレーションを使用してこれらの確率を取得するために、事前に計算されたビン分割ヒストグラムベースの密度推定器に依存しています。 しかし、これらのヒストグラムのストレージ要件は検出器ネットワークのサイズとともに著しく増加するため、PyCBCは4つ以上の検出器を効果的に解析することができません。 本論文では、これらのヒストグラムを、密度推定のための機械学習アプローチである正規化フローに置き換えることができることを示します。 Advanced LIGOとVirgoの第3回観測ランのデータにこの手法を適用した結果、正規化フローによってストレージ要件が3桁以上削減されることが実証されました。 さらに、この手法は高い感度を維持し、一定の誤警報率におけるシミュレーション信号の回復率の低下は0.05%未満に抑えられています。 モンテカルロ法で従来必要とされていたいくつかの簡略化仮定を緩和することで、特定の検出器の組み合わせにおいて回復信号が最大6.55%増加することも達成しました。 これらの結果は、正規化フローが、将来の観測ランにおいて4つ以上の検出器を含むように拡張したり、歳差運動信号や高次モード信号の探索に拡張したりする際に、PyCBCパイプラインのための拡張可能で柔軟なフレームワークを提供することを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Over the past 25 years, I have been involved in some intriguing developments in the foundations of physics, exploring the quantum reality problem, the relationship between quantum theory and gravity and the interplay between consciousness and physical laws. These investigations make it plausible that we will find physics beyond quantum theory, potentially including both new evolution laws and new types of measurement. There is also a significant chance they could have potentially transformative impact on information processing and on the development of and our future with AI. | 過去25年間、私は物理学の基礎における興味深い発展に携わってきました。 量子現実問題、量子論と重力の関係、意識と物理法則の相互作用などを探求してきました。 これらの研究は、量子論を超えた物理学、すなわち新たな進化法則や新たな測定方法を発見する可能性を示唆しています。 また、情報処理や人工知能の開発、そして人工知能との未来に、変革をもたらす可能性も大いにあります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive integrable deformations of the 2d Breitenlohner-Maison (BM) sigma model that describes the stationary, axisymmetric sector of 4d general relativity, as well as higher-rank generalisations thereof, using the framework of 4d Chern-Simons theory. In particular, we consider deformations of the boundary conditions and action of the 4d Cole-Weck model, which lead to deformations of the BM model associated with solutions to the homogeneous and inhomogeneous classical Yang-Baxter equations respectively. | 4次元一般相対性理論の定常軸対称セクターを記述する2次元Breitenlohner-Maison（BM）シグマモデルの可積分変形、およびその高階一般化を、4次元Chern-Simons理論の枠組みを用いて導出する。 特に、4次元Cole-Weckモデルの境界条件と作用の変形を考察し、それぞれ同次および非同次の古典的Yang-Baxter方程式の解に関連するBMモデルの変形を導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate spherical collapse in Eddington-inspired Born--Infeld (EiBI) gravity in the subhorizon, pressureless, and quasi-static regime, emphasizing the matter-gradient correction that appears in the weak-field limit of the theory. Starting from the nonlinear continuity and Euler equations, we derive the evolution equation for the density contrast and show that the EiBI contribution depends explicitly on spatial derivatives of the matter density. This feature makes the ideal discontinuous top-hat construction ill-defined, since gradient terms become singular at the boundary, and requires a regularized overdensity profile together with a coarse-graining prescription. We adopt an effective physical-gradient closure for the EiBI source term and compare two matched initial configurations: a regularized Tanh profile and a peak-based profile, calibrated to share the same characteristic radius and cumulative mass proxy. Within this framework, we compute the linear collapse threshold $δ_c(z_{\rm coll})$, the turnaround overdensity $δ_t(z_{\rm coll})$, the turnaround radius $R_t(z_{\rm coll})$, and the virial overdensity $Δ_{\rm vir}(z_{\rm coll})$. Relative to the $Λ$CDM reference case, the EiBI correction lowers $δ_c$, enhances both $δ_t$ and $Δ_{\rm vir}$, and produces a more modest reduction of $R_t$, with deviations increasing with the dimensionless coupling $\hatκ_{\rm BI}$ over the range considered. The nonlinear overdensity observables show the strongest response to the EiBI correction and retain a residual dependence on the internal shape of the matched profile, whereas the turnaround radius is comparatively less affected. These results identify spherical collapse as a sensitive probe of EiBI matter-gradient couplings and motivate applications to halo statistics and nonlinear structure formation. | 本稿では、エディントンに触発されたボーン・インフェルド（EiBI）重力における球状崩壊を、サブホライズン、無圧、準静的領域で調査し、理論の弱場極限で現れる物質勾配補正に重点を置く。 非線形連続方程式とオイラー方程式から出発して、密度コントラストの進化方程式を導出し、EiBI寄与が物質密度の空間微分に明示的に依存することを示す。 この特徴により、勾配項が境界で特異になるため、理想的な不連続トップハット構成は定義不能となり、粗視化処方とともに正則化された過密度プロファイルが必要となる。 EiBIソース項に対して有効な物理的勾配閉包を採用し、同じ特性半径と累積質量プロキシを共有するように較正された、正則化されたTanhプロファイルとピークベースのプロファイルという2つの一致する初期構成を比較する。 この枠組みの中で、線形崩壊閾値 $δ_c(z_{\rm coll})$、ターンアラウンド過密度 $δ_t(z_{\rm coll})$、ターンアラウンド半径 $R_t(z_{\rm coll})$、およびビリアル過密度 $Δ_{\rm vir}(z_{\rm coll})$ を計算します。 $Λ$CDM 参照ケースと比較すると、EiBI 補正は $δ_c$ を低下させ、$δ_t$ と $Δ_{\rm vir}$ の両方を増大させ、$R_t$ の減少をより穏やかにします。 偏差は、考慮した範囲で無次元結合 $\hatκ_{\rm BI}$ とともに増加します。 非線形過密度観測量は、EiBI 補正に対して最も強い応答を示し、一致するプロファイルの内部形状への残留依存性を保持しますが、ターンアラウンド半径は比較的影響を受けません。 これらの結果は、球状崩壊がEiBIの物質勾配結合を感度よく調べるプローブであることを示しており、ハロー統計や非線形構造形成への応用を促すものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by recent evidence that equal-time correlators can be simpler than the corresponding wavefunction coefficients, we study de Sitter correlators in conformally coupled $φ^3$ theory directly. By inverting the momentum-space dressing rules, we derive a time integral representation for generic graphs and show that its natural building blocks are flat space correlators of fields and conjugate momenta. Among other things, this representation gives two useful recursive structures, one obtained by collapsing leaves and one by fusing lower-point graphs. In this representation several simplifications also become immediate. Graphs with an odd number of conjugate momentum insertions vanish, explaining the weight drop of odd-point correlators, melonic insertions collapse to lower complexity graphs and the leading behavior near total and partial-energy singularities is manifest, closely paralleling the flat space story. We then take a first step beyond the integrand and study integrated answers. For tree level families, in particular chains and stars, we find that the symbol alphabet of the correlator is smaller than that of the corresponding wavefunction, with the missing letters admitting a natural interpretation in terms of tubing data. These results support a correlator-first viewpoint for de Sitter observables: part of their simplicity appears to be intrinsic to the correlator itself, rather than inherited indirectly from the wavefunction. | 等時間相関関数が対応する波動関数係数よりも単純になり得るという最近の証拠に触発され、我々は共形結合した $φ^3$ 理論におけるド・ジッター相関関数を直接研究する。 運動量空間のドレッシング規則を反転させることにより、一般的なグラフの時間積分表現を導出し、その自然な構成要素が場と共役運動量の平坦空間相関関数であることを示す。 とりわけ、この表現は、葉を縮退させることによって得られるものと、より低い点のグラフを融合させることによって得られるものの 2 つの有用な再帰構造を与える。 この表現では、いくつかの単純化もすぐに実現される。 奇数個の共役運動量挿入を持つグラフは消滅し、奇数点相関関数の重みの減少を説明する。 メロン挿入はより低い複雑度のグラフに縮退し、全エネルギー特異点および部分エネルギー特異点付近の主要な振る舞いが明らかになり、平坦空間の話と密接に並行する。 次に、被積分関数を超えて最初のステップを踏み、積分された解を研究する。 ツリーレベルのファミリー、特に鎖状構造と星状構造の場合、相関関数の記号アルファベットは対応する波動関数の記号アルファベットよりも小さく、欠落している記号はチューブデータの観点から自然な解釈が可能であることがわかります。 これらの結果は、ド・ジッター観測量に対する相関関数優先の視点を支持するものであり、その単純さの一部は波動関数から間接的に受け継がれたものではなく、相関関数自体に内在していると考えられます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ultra-faint dwarf galaxies serve as powerful testing grounds for wave dark matter models through dynamical stellar heating. Previous simulation-based work derived a lower bound on the fuzzy dark matter particle mass using a diffusion approximation valid only when the de Broglie wavelength is much smaller than the galaxy's half-light radius. We simulate the dynamical evolution of stellar clusters in FDM halos across a wide mass range and find that for sufficiently low masses, where the de Broglie wavelength is much larger than the cluster size, tidal heating is the main mechanism. We also find that a reduced soliton mass and tidally stripped halo can suppress the heating. We demonstrate that in order to constrain FDM mass from cluster heating, the structure and environment of the FDM halo must be carefully considered. | 極微光矮小銀河は、動的な恒星加熱を通して波動ダークマターモデルの強力な検証場となる。 これまでのシミュレーションに基づく研究では、ド・ブロイ波長が銀河の半光度半径よりはるかに小さい場合にのみ有効な拡散近似を用いて、ファジーダークマター粒子の質量の下限を導出してきた。 我々は、広範囲の質量にわたってFDMハロー内の星団の動的進化をシミュレーションし、ド・ブロイ波長が星団サイズよりはるかに大きい十分に低い質量では、潮汐加熱が主なメカニズムであることを発見した。 また、ソリトン質量の減少と潮汐剥離したハローが加熱を抑制できることも発見した。 我々は、星団加熱からFDM質量を制約するためには、FDMハローの構造と環境を慎重に考慮する必要があることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the quantum nature of naked curvature singularities in Einstein-Yang-Mills (EYM) theory using the Horowitz-Marolf (HM) criterion, which assesses quantum singularities via the evolution of quantum scalar fields. Focusing on timelike singularities in spacetime dimension $ D \geq 5 $, we analyze both pure Yang-Mills and Einstein-Maxwell-Yang-Mills (EMYM) solutions. We then incorporate higher curvature corrections through Gauss-Bonnet (GB) terms. From positivity requirement the expression under square root that arises in GB may create a secondary singularity that shall be scrutinized carefully. Our analysis reveals that while EYM and EMYM spacetimes remain quantum mechanically singular, the inclusion of GB corrections can, in general, render the singularity quantum mechanically regular for specific values of the mass parameter $m$, which is related to the YM charge $Q$ in $ D = 5 $ space-time dimensions. Contrary, for space-time dimension $D \geq 6$, although the outer (secondary) singularity may be healed quantum mechanically for certain values of the mass parameter $m$, the central singularity remains quantum mechanically singular. | 我々は、量子スカラー場の発展を通して量子特異点を評価するホロウィッツ・マロルフ（HM）基準を用いて、アインシュタイン・ヤン・ミルズ（EYM）理論における裸の曲率特異点の量子的な性質を調査する。 時空次元$ D \geq 5$における時間的特異点に焦点を当て、純粋なヤン・ミルズ解とアインシュタイン・マックスウェル・ヤン・ミルズ（EMYM）解の両方を解析する。 次に、ガウス・ボンネ（GB）項を通して高次の曲率補正を取り入れる。 正値性の要件から、GBで生じる平方根の下の式は、注意深く検討すべき二次特異点を生成する可能性がある。 我々の分析によると、EYM時空とEMYM時空は量子力学的に特異なままであるが、GB補正を導入することで、一般的に、質量パラメータ$m$の特定の値に対して特異点を量子力学的に正則化できることが明らかになった。 この質量パラメータ$m$は、$D = 5$次元の時空におけるYM電荷$Q$に関連している。 一方、時空次元$D \geq 6$の場合、外側の（二次的な）特異点は質量パラメータ$m$の特定の値に対して量子力学的に解消される可能性があるが、中心の特異点は量子力学的に特異なままである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We extend the established Galilean/relativistic structural divider in algebraic quantum field theory, namely, the absence of Reeh-Schlieder and of Tomita-Takesaki modular flow on local algebras of any Galilean Haag-Kastler net satisfying a natural axiom set augmented by the Bargmann-charge hypotheses (G7$^*$)(a) and (G7$^*$)(d) to curved backgrounds via the Newton-Cartan ($c\to\infty$) limit. We show, for the free Klein-Gordon field on Minkowski and on static globally hyperbolic spacetimes admitting a Post-Newtonian expansion, that a position-independent rest-energy rescaling produces in the limit a Galilean Haag-Kastler net satisfying the axioms of Ref. [1] in flat-space form (Minkowski) or in a curved-space modification (Killing-flow invariance and uniqueness of the vacuum replacing full translation invariance) appropriate to the static case. The Bargmann central charge equals the Klein--Gordon mass~$m$; the gravitational potential $V(x)$ enters the limiting Schrödinger Hamiltonian but not the algebraic structure obstructed by the Galilean Reeh-Schlieder no-go theorem. The strengthened obstruction theorem of Ref. [1] extends to the modified curved-space setting on Fock representations, and the limiting net carries no modular flow on local algebras. Schwarzschild is treated as a worked example: the Killing horizon shrinks to a point, the Hartle-Hawking thermal state has no $c\to\infty$ limit, and the Boulware vacuum limits to the gravitational hydrogenic ground state. The Reissner-Nordström metric is included as a sanity check confirming that leading Post-Newtonian misses the electromagnetic content of the background. We discuss how Newton's constant~$G$ enters the present (background-metric) framework only at the level of the limiting Hamiltonian, and indicate where dynamical-metric extensions would require $G$ to play a structural role. | 代数量子場理論における確立されたガリレオ/相対論的構造分割子、すなわち、自然な公理セットにバーグマン電荷仮説(G7$^*$)(a)および(G7$^*$)(d)を追加したガリレオハーグ・カストラーネットの局所代数におけるリー・シュリーダーおよびトミタ・タケサキのモジュラーフローの不在を、ニュートン・カルタン($c\to\infty$)極限を介して曲がった背景に拡張します。 ミンコフスキー上の自由クライン・ゴルドン場およびポストニュートン展開を許容する静的な大域的双曲時空について、位置に依存しない静止エネルギーの再スケーリングにより、極限で文献[ ]の公理を満たすガリレオハーグ・カストラーネットが生成されることを示します。 [1] は、フラット空間形式 (ミンコフスキー) または静的ケースに適した曲がった空間修正 (キリングフロー不変性と真空の一意性が完全な並進不変性に取って代わる) で表されます。 バーグマン中心電荷はクライン-ゴルドン質量~$m$ に等しく、重力ポテンシャル $V(x)$ は極限シュレーディンガーハミルトニアンには入りますが、ガリレオリーのリー・シュリーダー不可能性定理によって妨げられる代数構造には入りません。 文献 [1] の強化された妨害定理は、フォック表現上の修正された曲がった空間設定に拡張され、極限ネットは局所代数上のモジュラーフローを持ちません。 シュワルツシルトは具体的な例として扱われます。 キリング地平線は一点に縮小し、ハートリー-ホーキング熱状態は $c\to\infty$ 極限を持たず、ブールウェア真空は重力水素基底状態に制限されます。 ライスナー・ノルドシュトロム計量は、主要なポストニュートン方程式が背景の電磁気的要素を見落としていることを確認するための妥当性チェックとして含まれています。 ニュートン定数$G$が現在の（背景計量）フレームワークに極限ハミルトニアンのレベルでのみ登場する仕組みについて議論し、動的計量拡張において$G$が構造的な役割を果たす必要がある箇所を示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The measurement of the Hubble constant from gravitational wave (GW) sources is one of the independent avenues to shed light on the Hubble tension, which is associated with about an $8\%$ mismatch in the value of the Hubble constant inferred from low-redshift and high-redshift cosmological probes. Such a key measurement is expected from GW sources as it is a direct measurement of the Hubble constant using the luminosity distance without the need for any luminosity distance calibration. However, such a measurement relies strongly on the reliability of the independent inference of the source redshift of the GW source. As a result, it becomes pertinent to gauge the accuracy and precision of techniques in understanding their reliability in inferring redshifts of GW sources. In this work, we show the requirement of the spectral siren technique in knowing the mass distribution of BBHs across cosmic redshifts in order to make a reliable inference of the Hubble constant. We show by a blinded mock data challenge analysis the criticality in capturing the underlying metallicity dependence of the BBH mass distribution and its interplay with time-delay distribution for a robust inference of the Hubble constant using the spectral siren technique. In order to have a reliable measurement of the Hubble constant at the level required to resolve the Hubble tension in the future, the mass distribution of the BBHs needs to be independently inferred at all relevant redshifts with an accuracy less than the statistical uncertainty. Otherwise, a mismatch of the true model and the underlying assumption made in the analysis can lead to a best-fit model for the wrong value of both BBH population parameters as well as the Hubble constant. | 重力波（GW）源からのハッブル定数の測定は、低赤方偏移と高赤方偏移の宇宙論的観測から推定されるハッブル定数の値に約8%の不一致が生じるハッブル・テンションを解明するための独立した手段の一つです。 このような重要な測定は、光度距離較正を必要とせずに光度距離を用いてハッブル定数を直接測定できるため、GW源から期待されます。 しかし、このような測定は、GW源の赤方偏移の独立した推定の信頼性に大きく依存します。 そのため、GW源の赤方偏移を推定する際の信頼性を理解するために、手法の精度と確度を評価することが重要になります。 本研究では、ハッブル定数を信頼性高く推定するために、宇宙の赤方偏移全体にわたる連星ブラックホール（BBH）の質量分布を知るためにスペクトルサイレン法が必要であることを示します。 我々は、ブラインド方式の模擬データチャレンジ解析によって、スペクトルサイレン法を用いたハッブル定数の確実な推定において、BBH質量分布の根底にある金属量依存性と、それが時間遅延分布とどのように相互作用するかを捉えることの重要性を示した。 将来ハッブルの不確実性を解消するために必要なレベルでハッブル定数を信頼性高く測定するには、関連するすべての赤方偏移において、統計的不確実性よりも低い精度でBBHの質量分布を独立して推定する必要がある。 そうしないと、真のモデルと解析で用いられた仮定との不一致により、BBH集団パラメータとハッブル定数の両方について誤った値を持つ最適モデルが得られてしまう可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We prove that the standard Galilean Haag--Kastler axioms, augmented by Bargmann mass superselection, are inconsistent with the Reeh--Schlieder property: no such net admits a vacuum that is cyclic and separating for every local field algebra. Two ingredients combine: Galilean Schrödinger fields annihilate the Fock vacuum, and Bargmann mass superselection forbids the Hermitian-combination evasion that keeps relativistic axioms consistent. The result extends beyond the Fock-representation hypothesis: any Galilean Haag--Kastler net whose canonical fields carry definite Bargmann mass charges and admit time-zero restrictions on a field-algebra-stable common dense domain is incompatible with Reeh--Schlieder. The bounded-below mass spectrum and the vacuum-at-spectral-minimum, usually imposed as separate axioms, are derived consequences -- of positive-energy boost positivity and a Bose-CCR algebraic descent, respectively. The Tomita--Takesaki modular flow is consequently unavailable on Galilean local field algebras. We identify the Reeh--Schlieder property as the precise structural ingredient distinguishing relativistic from Galilean algebraic quantum field theory: relativistic AQFT has it as a theorem, Galilean AQFT cannot. | 我々は、バーグマン質量超選択によって拡張された標準的なガリレオ・ハーグ＝カストラー公理が、レー＝シュリーダーの性質と矛盾することを証明する。 すなわち、そのようなネットは、すべての局所場代数に対して巡回的かつ分離的な真空を許容しない。 2つの要素が組み合わさる。 ガリレオ・シュレーディンガー場はフォック真空を消滅させ、バーグマン質量超選択は相対論的公理の一貫性を保つエルミート結合回避を禁じる。 この結果はフォック表現仮説を超えて拡張される。 正準場が確定的なバーグマン質量電荷を持ち、場代数安定な共通稠密領域に時間ゼロ制約を許容するガリレオ・ハーグ＝カストラーネットは、レー＝シュリーダーの性質と両立しない。 質量スペクトルの下限とスペクトル最小値における真空は、通常別々の公理として課せられるが、それぞれ正エネルギーブーストの正値性とボーズ-CCR代数降下の結果として導かれる。 したがって、富田-竹崎モジュラーフローはガリレオ局所場代数では利用できない。 我々は、相対論的代数量子場理論とガリレオ代数量子場理論を区別する正確な構造的要素として、リー-シュリーダー特性を特定する。 相対論的AQFTはこれを定理として持つが、ガリレオAQFTは持つことができない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop, as the first of a six-paper series, an operator-algebraic framework relating non-relativistic quantum mechanics and special relativity. Three structural facts organize the framework. (i)~The photon sector of free QED is a transparent realization: classical Fourier--Maxwell theory supplies a complex Hilbert-space scaffold (inner product, symplectic form, Schrödinger-form mode equation, polarization $\mathbb{C}^2$) with no quantum input, and a single canonical commutator with scale $\hbar$ on the mode amplitudes promotes it to single-photon QED, with photon indivisibility, the Planck relation $E=\hbarω$, and the spin spectrum $\pm\hbar$ as theorems. (ii)~The constants $c$ and $\hbar$ play non-interchangeable roles: $c$ is intrinsic to each Fourier-conjugate space, while $\hbar$ acts \emph{between} them, converting kinematic phase rates into dynamical observables. (iii)~Lifting the framework to a Haag--Kastler net with sharper-than-equal-time microcausality and positive-energy spectrum is structurally obstructed in the Galilean case; we state this as the SR-selection conjecture and identify three strands of evidence (Hegerfeldt spreading; absence of a known Galilean multi-particle resolution; Reeh--Schlieder failure on Galilean Haag--Kastler nets), the third established as a precise no-go theorem in the second paper of the series. The framework's modular content (Tomita--Takesaki, Bisognano--Wichmann, Unruh as KMS, type-$\mathrm{III}_1$ universality) is collected as the algebraic substrate on which the curved-background, dynamical-metric, and crossed-product extensions of the third through sixth papers operate. | 我々は、6 つの論文シリーズの最初のものとして、非相対論的量子力学と特殊相対性理論を関連付ける演算子代数フレームワークを開発する。 このフレームワークは、次の 3 つの構造的事実によって構成される。 (i)自由 QED の光子セクターは透明な実現である。 古典的なフーリエ-マックスウェル理論は、量子入力のない複素ヒルベルト空間の足場 (内積、シンプレクティック形式、シュレーディンガー形式のモード方程式、偏光 $\mathbb{C}^2$) を提供し、モード振幅のスケール $\hbar$ を持つ単一の正準交換子によって、光子不可分性、プランク関係 $E=\hbarω$、およびスピン スペクトル $\pm\hbar$ を定理とする単一光子 QED に昇格する。 (ii)定数$c$と$\hbar$は互換性のない役割を果たします。 $c$は各フーリエ共役空間に固有のものであり、$\hbar$はそれらの間で作用し、運動学的位相速度を動的観測量に変換します。 (iii)フレームワークを、等時間よりも鋭い微視的因果律と正のエネルギー スペクトルを持つHaag-Kastlerネットに持ち上げることは、ガリレオの場合、構造的に妨げられます。 これをSR選択予想として述べ、3つの証拠の筋（Hegerfeldtの広がり、既知のガリレオ多粒子分解の欠如、ガリレオHaag-KastlerネットにおけるReeh-Schliederの失敗）を特定します。 3番目の証拠は、このシリーズの2番目の論文で正確な不可能定理として確立されています。 このフレームワークのモジュール化された内容（富田-竹崎、ビソニャーノ-ウィックマン、KMSとしてのウンルー、タイプ$\mathrm{III}_1$普遍性）は、第3論文から第6論文までの曲面背景、動的計量、および交差積拡張が動作する代数的基盤としてまとめられています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We demonstrate that ultra-relativistic black hole encounters reveal a new regime of the two-body interaction in general relativity. Evolving equal-mass, nonspinning black holes with initial center-of-mass Lorentz factors up to $γ\approx 5.1$ using numerical relativity, we find that the resulting waveforms defy the standard expectation of a post-Newtonian description followed by a smooth transition to a prompt Kerr ringdown. Instead, at nonzero impact parameter, the system can exhibit prolonged, highly irregular emission and significant horizon absorption, even without coalescence. We show these phenomena are driven by transient null trapping and repeated lensing of radiation in the binary interaction region. Furthermore, our simulations indicate that over $65\%$ of the initial ADM energy can be radiated as gravitational waves at $γ\approx 5.1$, which is substantially larger than previously estimated by extrapolating from lower boost data. | 我々は、超相対論的ブラックホールとの遭遇が、一般相対性理論における二体相互作用の新たな領域を明らかにすることを実証する。 数値相対論を用いて、初期重心ローレンツ因子が最大 $γ\approx 5.1$ の等質量で非回転のブラックホールを進化させたところ、結果として得られる波形は、ポストニュートン記述に続いてスムーズな遷移を経て即座のカーリングダウンに至るという標準的な予想に反することがわかった。 代わりに、非ゼロの衝突パラメータでは、合体しなくても、システムは長く続く非常に不規則な放射と顕著な地平線吸収を示す可能性がある。 我々は、これらの現象が、二体相互作用領域における一時的なヌルトラップと放射の繰り返しレンズ効果によって引き起こされることを示す。 さらに、我々のシミュレーションは、$γ\approx 5.1$ で初期 ADM エネルギーの $65\%$ 以上が重力波として放射される可能性があることを示しており、これは、より低いブーストデータから外挿して以前に推定された値よりも大幅に大きい。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Axionic cosmologies constitute a class of models with phenomenologically rich symmetry breaking in the early universe. In the case where monopoles are present in such a background, the axion profile may be deformed; it is possible to construct a ``monopole bag" state composed of a central monopole within a closed axion domain wall. We consider the gravitational properties of this hybrid defect, and find a both horizon-less and a black hole-like final state can result as remnants of the monopole-domain wall system after gravitational collapse for different input parameters. We demonstrate that the latter classifies as dyonic regular black hole, evading the usual singular gravitational collapse and retaining a non-trivial axionic profile through exotic electromagnetic properties of an axionic Chern-Simons term. | アクシオン宇宙論は、初期宇宙において現象論的に豊かな対称性の破れを示すモデル群を構成する。 このような背景にモノポールが存在する場合、アクシオンプロファイルは変形する可能性がある。 閉じたアクシオンドメインウォール内に中心モノポールが存在する「モノポールバッグ」状態を構築することが可能である。 我々は、このハイブリッド欠陥の重力特性を考察し、異なる入力パラメータに対して、重力崩壊後のモノポール・ドメインウォール系の残骸として、事象の地平線のない状態とブラックホールのような状態の両方が最終状態として生じる可能性があることを発見した。 後者は、通常の特異な重力崩壊を回避し、アクシオン・チャーン・サイモンズ項の特異な電磁特性によって非自明なアクシオンプロファイルを保持する、ダイオン正則ブラックホールに分類されることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the absorption cross sections of electromagnetic perturbations propagating on a four-dimensional brane in the background of higher-dimensional regular black holes arising in quasi-topological gravity. Employing a WKB-based approach for the computation of greybody factors, we analyze the impact of higher-curvature corrections and spacetime dimensionality on the scattering properties of the system. We show that regularity effects lead to systematic deviations from the singular Tangherlini solution, manifested in shifts of the absorption spectrum and modifications of the effective photon sphere radius. Increasing the number of spacetime dimensions suppresses these deviations, driving the system toward the classical limit and reducing the number of multipoles required for convergence. In the high-frequency regime, the absorption cross section approaches the geometric-optics limit, while at low frequencies it is strongly suppressed due to diminished transmission probabilities. Our results demonstrate that the interplay between regularity and higher-curvature effects leaves distinct imprints on the absorption characteristics, providing a sensitive probe of the underlying gravitational theory. | 準位相重力において生じる高次元正則ブラックホールを背景とした4次元ブレーン上を伝播する電磁摂動の吸収断面積を調査する。 グレイボディ因子の計算にWKB近似法を用い、高曲率補正と時空次元性が系の散乱特性に及ぼす影響を解析する。 正則性効果により、吸収スペクトルのシフトや有効光子球半径の修正といった形で、特異なタンゲリーニ解からの系統的なずれが生じることを示す。 時空次元数を増やすとこれらのずれが抑制され、系は古典極限に近づき、収束に必要な多重極モーメントの数も減少する。 高周波領域では吸収断面積は幾何光学極限に近づくが、低周波領域では透過確率の低下により吸収断面積は大きく抑制される。 我々の研究結果は、規則性と高次曲率効果の相互作用が吸収特性に明確な痕跡を残し、根底にある重力理論を感度よく探る手段となることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we investigated several inflationary scenarios within the framework of modified $f(Q,φ)$ gravity with a nonminimal coupling between the scalar field and the nonmetricity scalar. We focused on the impact of the coupling parameter $ξ$ on the inflationary observables, namely the scalar spectral index $n_s$ and the tensor-to-scalar ratio $r$. In the case of De Sitter inflation, we showed that the model can reproduce observationally viable predictions only within a restricted range of the coupling parameter. Specifically, we found that $n_s$ increases with $ξ$, while $r$ decreases, leading to a narrow allowed region $10^{-3} \lesssim ξ\lesssim 10^{-2}$ compatible with Planck data. Outside this range, the model either predicts excessively large tensor modes or an unphysical blue-tilted spectrum. We also derived theoretical constraints on $ξ$ from the consistency of the model, leading to an upper bound $ξ< \fracκ{2p}$. For $κ= 1$ and $p = 60$, this implies $ξ< 0.00833$, with a preferred region around $ξ\sim \mathcal{O}(10^{-3})$. Furthermore, we analyzed the Cosh-type inflationary model and showed that it provides a robust and consistent description of inflation. In this case, the tensor-to-scalar ratio decreases while the scalar spectral index increases with the number of e-folds $N$. For $N = 60$, the model predicts $n_s \approx 0.965 - 0.967, \qquad r \approx 0.017 - 0.018$, in excellent agreement with current observational constraints. Overall, our results highlight the crucial role of the nonminimal coupling in shaping the inflationary dynamics and ensuring compatibility with cosmological observations. | 本研究では、スカラー場と非計量スカラー間の非最小結合を持つ修正$f(Q,φ)$重力理論の枠組みの中で、いくつかのインフレーションシナリオを調査した。 我々は、結合パラメータ$ξ$がインフレーション観測量、すなわちスカラースペクトル指数$n_s$とテンソル対スカラー比$r$に与える影響に焦点を当てた。 ド・ジッターインフレーションの場合、モデルは結合パラメータの限られた範囲内でのみ、観測的に妥当な予測を再現できることを示した。 具体的には、$n_s$は$ξ$とともに増加し、$r$は減少することがわかった。 これにより、プランク衛星のデータと整合する狭い許容領域$10^{-3} \lesssim ξ\lesssim 10^{-2}$が得られた。 この範囲外では、モデルは過度に大きなテンソルモード、または非物理的な青方偏移スペクトルを予測する。 また、モデルの一貫性から $ξ$ に対する理論的制約を導出し、上限 $ξ< \fracκ{2p}$ を得ました。 $κ= 1$ および $p = 60$ の場合、これは $ξ< 0.00833$ を意味し、好ましい領域は $ξ\sim \mathcal{O}(10^{-3})$ 付近です。 さらに、Cosh 型インフレーション モデルを解析し、インフレーションの堅牢かつ一貫性のある記述を提供することを示しました。 この場合、テンソル対スカラー比は減少し、スカラー スペクトル指数は e-fold の数 $N$ とともに増加します。 $N = 60$ の場合、モデルは $n_s \approx 0.965 - 0.967、\qquad r \approx 0.017 - 0.018$ を予測し、現在の観測制約と非常によく一致しています。 総じて、我々の結果は、インフレーションのダイナミクスを形成し、宇宙論的観測との整合性を確保する上で、非最小結合が極めて重要な役割を果たしていることを強調している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider a many-body Hilbert space with a fixed global charge and show that the typical entanglement entropy of a subsystem, at the leading and subleading order in the thermodynamic limit, can be expressed in terms of a single quantity which represents the local thermal entropy at fixed charge density. We find a general formula which applies both to abelian U(1) symmetry and non-abelian SU(2) symmetry, including the case of a local Hilbert space which transforms under a general reducible representation of the symmetry group. We illustrate the general formula with model systems and discuss the relevance of the results as a probe of quantum chaos for physical Hamiltonians. | 本稿では、固定された全体電荷を持つ多体ヒルベルト空間を考察し、熱力学的極限における主次および副次次数でのサブシステムの典型的なエンタングルメントエントロピーが、固定電荷密度における局所熱エントロピーを表す単一の量で表現できることを示す。 我々は、アーベルU(1)対称性と非アーベルSU(2)対称性の両方に適用できる一般式を見出した。 これには、対称群の一般的な可約表現の下で変換される局所ヒルベルト空間の場合も含まれる。 我々は、モデル系を用いてこの一般式を説明し、物理ハミルトニアンに対する量子カオスのプローブとしての結果の関連性について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| If dark matter consists of ultralight bosons, on galactic scales it can be effectively described as a coherent classical field experiencing oscillations. Such a field could perturb the dynamics of celestial bodies via a direct coupling to ordinary matter, introducing signatures detectable through high-precision pulsar timing analysis. In this work, we extend a two-step Bayesian inference framework, originally developed for linearly coupled scalar ultralight dark matter (ULDM), to probe a quadratic scalar coupling and spin-1 vector dark matter. By explicitly marginalising over nuisance orbital parameters, our approach provides robust sensitivity limits that avoid the artificial overestimation often associated with direct fitting techniques. For quadratic scalar ULDM, we establish new constraints on the coupling $β$ in the range between $2 \times 10^{-22}$ eV and $2 \times 10^{-21}$ eV inaccessible to other experiments, while identifying mass regimes where the sensitivity is dominated by the orbital phase $Ψ'$ or the projected semi-major axis $x$. For vector ULDM, we characterize resonant signatures present even in circular orbits and obtain bounds on the coupling $g$ within the $10^{-23}$ eV to $10^{-18}$ eV range, yielding results within the same orders of magnitude as current laboratory and space-based experiments. | 暗黒物質が超軽量ボソンから構成されている場合、銀河スケールでは、振動を経験するコヒーレントな古典場として効果的に記述できます。 このような場は、通常の物質との直接的な結合を介して天体のダイナミクスを摂動し、高精度パルサータイミング解析によって検出可能な特徴をもたらす可能性があります。 本研究では、もともと線形結合スカラー超軽量暗黒物質（ULDM）用に開発された2段階ベイズ推論フレームワークを拡張し、二次スカラー結合とスピン1ベクトル暗黒物質を調査します。 不要な軌道パラメータを明示的に周辺化することで、直接フィッティング手法によく伴う人為的な過大評価を回避する堅牢な感度限界を提供します。 二次スカラーULDMについては、他の実験ではアクセスできない$2 \times 10^{-22}$ eVから$2 \times 10^{-21}$ eVの範囲で結合$β$に対する新たな制約を確立し、感度が軌道位相$Ψ'$または投影された半長軸$x$によって支配される質量領域を特定します。 ベクトルULDMについては、円軌道でも存在する共鳴シグネチャを特徴付け、$10^{-23}$ eVから$10^{-18}$ eVの範囲で結合$g$の境界を取得し、現在の実験室および宇宙ベースの実験と同じ桁数の結果を得ます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We give a counterexample to a recently conjectured variant of the Penrose inequality. | 我々は、最近提唱されたペンローズの不等式の変形に対する反例を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Euclidean formulation of quantum gravity can be interpreted in terms of a probability distribution over Riemannian manifolds. In the context of de Sitter gravity, the statistics of the total volume according to this distribution is encoded in the dependence of the partition function on the cosmological constant. We use this observation to obtain a probability distribution for the volume from known results and proposals for the de Sitter partition function, in several levels of approximation: saddle point, one loop, an all-loop and a non-perturbative proposal in 3 dimensions, and an exact result in 2 dimensions, in the context of Liouville theory. In all cases we find a reasonable behavior: in the classical limit the distribution concentrates around the classical volume, and it spreads as quantum effects are turned on. We also find as a common trend that, as quantum effects are increased, the probability distribution favors increasingly smaller universes. | 量子重力のユークリッド形式は、リーマン多様体上の確率分布として解釈できる。 ド・ジッター重力の文脈では、この分布による全体積の統計は、分配関数の宇宙定数への依存性に符号化されている。 我々はこの観察結果を利用して、ド・ジッター分配関数の既知の結果と提案から、いくつかの近似レベル（鞍点、1ループ、全ループ、3次元における非摂動的な提案、およびリウヴィル理論の文脈における2次元での厳密な結果）で体積の確率分布を得る。 すべての場合において、妥当な振る舞いが見られる。 古典極限では分布は古典的な体積の周囲に集中し、量子効果がオンになると分布は広がる。 また、量子効果が増加するにつれて、確率分布はますます小さな宇宙を好むという共通の傾向も見出される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The cosmological constant (CC, $Λ$) problem represents a remarkable discrepancy of about 120 orders of magnitude between the observed dark energy and its natural expectation from quantum field theory. This paper synthesizes two paradigms - holographic naturalness ($\mathcal{HN}$) and pre-geometric gravity (PGG) - to propose a unified resolution. The $\mathcal{HN}$ framework posits that CC stability is not a matter of radiative corrections but of quantum information and entropy. The large entropy $S_\text{dS}\sim M_\text{P}^2/Λ$ of the de Sitter (dS) vacuum acts as an entropic barrier, exponentially suppressing destabilizing quantum transitions. This explains why the universe remains in a high-entropy, low-CC state. We embed this within PGG, where spacetime geometry and the Einstein-Hilbert action emerge dynamically from the spontaneous symmetry breaking SO($1,4$)$\rightarrow$SO($1,3$), driven by a Higgs-like field $φ^A$. Both $M_\text{P}$ and $Λ$ are generated from more fundamental parameters. Crucially, we establish a direct correspondence between the VEV $v$ of the pre-geometric Higgs field and the de Sitter entropy: $S_\text{dS}\sim v$ (or $v^3$). Thus, the field generating spacetime also encodes its information content. The smallness of $Λ$ follows directly from the largeness of $S_\text{dS}$, a manifestation of a large $v$. The CC is stable because a large-entropy state's decay is exponentially suppressed. Our study shows new semi-classical quantum gravity effects dynamically generate "hairons", particles whose mass is tied to the CC. The instability of the dS space, driven by a condensate evolution, points to a dynamical origin for dark energy. This framework inextricably links the emergence of geometry, the hierarchy of scales and the quantum-information structure of spacetime, providing a novel path toward solving the CC problem. | 宇宙定数 (CC、Λ) 問題は、観測されたダークエネルギーと量子場理論から自然に予測されるダークエネルギーとの間に約 120 桁もの大きな不一致があることを示している。 本論文では、ホログラフィック自然性 (HN) とプレ幾何学的重力 (PGG) という 2 つのパラダイムを統合し、統一的な解決策を提案する。 HN フレームワークでは、CC の安定性は放射補正の問題ではなく、量子情報とエントロピーの問題であると仮定する。 ド・ジッター (dS) 真空の大きなエントロピー $S_\text{dS}\sim M_\text{P}^2/Λ$ はエントロピー障壁として働き、不安定化させる量子遷移を指数関数的に抑制する。 これが、宇宙が高エントロピー、低 CC の状態にある理由を説明する。 私たちはこれをPGGの中に組み込みます。 PGGでは、時空幾何学とアインシュタイン・ヒルベルト作用は、ヒッグス様場φ^Aによって駆動される自発的対称性の破れSO($1,4$)$\rightarrow$SO($1,3$)から動的に出現します。 $M_\text{P}$と$Λ$はどちらも、より基本的なパラメータから生成されます。 重要なことに、私たちは前幾何学的ヒッグス場の真空期待値vとド・ジッターエントロピーS_\text{dS}\sim v（またはv^3）との間に直接的な対応関係を確立します。 したがって、時空を生成する場もその情報内容を符号化します。 Λ$の小ささは、大きなvの現れであるS_\text{dS}$の大きさから直接導かれます。 CCは、大きなエントロピー状態の崩壊が指数関数的に抑制されるため安定しています。 私たちの研究は、新たな半古典的量子重力効果が動的に「ヘアロン」と呼ばれる粒子を生成することを示しています。 この粒子の質量はCC（コンデンセート）と結びついています。 凝縮体の進化によって引き起こされるdS空間の不安定性は、ダークエネルギーの動的な起源を示唆しています。 この枠組みは、幾何学の出現、スケールの階層構造、そして時空の量子情報構造を不可分に結びつけ、CC問題の解決に向けた新たな道筋を示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Given the multi-frequency nature of relativistic orbits, transient orbital resonances are expected to be ubiquitous during an extreme-mass-ratio inspiral (EMRI). At a resonance, the orbital dynamics is modified in a nontrivial way, imprinting an overall dephasing in the emitted gravitational waves and potentially impacting both the detection and parameter estimation of these sources. In this work, using a Fisher-matrix approach, we investigate the bias induced by transient orbital resonances in EMRI parameter estimation. We focus on the most dynamically significant low-order resonances, 3 : 2 and 2 : 1, as well as on the high-order, subdominant resonances 3 : 1 and 4 : 3. We find that, for most of the orbits considered, neglecting the effect of a resonance crossing leads to significant losses in signal-to-noise ratio and induces bias in parameter recovery. Furthermore, both the sign and the amplitude of the resonance-induced modifications to the integrals of motion play a crucial role and must be modeled accurately. Our results provide further evidence that failing to model transient orbital resonances accurately can hinder EMRI detection and parameter estimation, thereby limiting their scientific potential. | 相対論的軌道の多周波数性を考慮すると、極端質量比の合体（EMRI）では、過渡的な軌道共鳴が遍在すると予想されます。 共鳴時には、軌道力学が非自明な方法で変化し、放出される重力波に全体的な位相ずれが生じ、これらの発生源の検出とパラメータ推定の両方に影響を与える可能性があります。 本研究では、フィッシャー行列アプローチを使用して、EMRIパラメータ推定における過渡的な軌道共鳴によって誘発されるバイアスを調査します。 最も動的に重要な低次共鳴である3:2と2:1、および高次で副次的な共鳴である3:1と4:3に焦点を当てます。 検討したほとんどの軌道において、共鳴交差の影響を無視すると、信号対雑音比が大幅に低下し、パラメータ回復にバイアスが生じることがわかりました。 さらに、共鳴によって誘発される運動積分の変化の符号と振幅の両方が重要な役割を果たし、正確にモデル化する必要がある。 我々の結果は、過渡的な軌道共鳴を正確にモデル化できないと、EMRIの検出とパラメータ推定が妨げられ、その科学的可能性が制限される可能性があることをさらに裏付けるものである。 |