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String / M-theory backgrounds with degrees of freedom at a localized singularity provide a general template for generating strongly correlated systems decoupled from lower-dimensional gravity. There are by now several complementary procedures for extracting the associated generalized symmetry data from orbifolds of the form $\mathbb{R}^6 / \Gamma$, including methods based on the boundary topology of the asymptotic geometry, as well as the adjacency matrix for fermionic degrees of freedom in the quiver gauge theory of probe branes. In this paper we show that this match between the two methods also works in non-supersymmetric and discrete torsion backgrounds. In particular, a refinement of geometric boundary data based on Chen-Ruan cohomology matches the expected answer based on quiver data. Additionally, we also show that free (i.e., non-torsion) factors count the number of higher-dimensional branes which couple to the localized singularity. We use this to also extract quadratic pairing terms in the associated symmetry theory (SymTh) for these systems, and explain how these considerations generalize to a broader class of backgrounds. | 局所的な自由度を備えた文字列/M 理論の背景 特異点は、強相関を生成するための一般的なテンプレートを提供します。 低次元の重力から切り離されたシステム。 今までにいくつかあります 関連する一般化された対称性を抽出するための補完的な手順 $\mathbb{R}^6 / \Gamma$ 形式のオービフォールドからのデータ (メソッドを含む) 漸近幾何学の境界トポロジーに基づいています。 の矢筒ゲージ理論におけるフェルミオン自由度の隣接行列 プローブブレーン。 この論文では、これが 2 つの方法の間で一致することを示します。 非超対称および離散ねじり背景でも機能します。 で 特に、Chen-Ruan に基づく幾何学的境界データの改良 コホモロジーは、矢筒データに基づいて予想される答えと一致します。 さらに、私たちは、 また、自由 (つまり、非ねじれ) 因子が次の要素の数を数えることも示します。 局所的な特異点と結合する高次元のブレーン。 私たちが使用するのは これにより、関連する対称理論の二次ペア項も抽出されます。 (SymTh) これらのシステムについて説明し、これらの考慮事項がどのように一般化されるかを説明します。 より幅広い背景クラス。 |
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In this work, we develop a generic formalism for the study of tensor perturbations induced at second order by first-order vector metric perturbations, dubbing these induced tensor modes $\textit{vector-induced gravitational waves}$ (VIGWs). Notably, considering an inflation-inspired power-law type magnetic field power spectrum of the form $P_B(k)\propto k^{n_\mathrm{B}}$ (where $n_{\rm B}$ is the magnetic spectral index), we show that the VIGW signal is enhanced for stiff post-inflationary EoS, with the maximum enhancement happening for $w=1$. We explicitly demonstrate this contribution is dominant over the first-order magnetically-sourced GWs. The VIGW spectrum exhibits a maximum at around the scale crossing the cosmological horizon at the end of reheating, $k_\mathrm{reh}$, with its present day peak amplitude scaling as $\Omega_{\rm GW}(k_{\rm reh},\eta_0)\propto \Delta N_{\rm reh}\times(H_{\rm inf}/M_{\rm Pl})^{8}$, where $H_{\rm inf}$ is the Hubble parameter at the end of inflation and $\Delta N_{\rm reh}$ the duration of the post-inflationary era in $e$-folds. For $w=1$ (kination) and $n_{\rm B}>-3/2$, one further obtains a nearly $n_{\rm B}$-independent frequency scaling of the GW spectrum of the form $\Omega_{\rm GW}(f,\eta_0)\propto \left(\frac{f}{f_{\rm reh}}\right)^{-2.8}$ for $f>f_\mathrm{reh}\equiv k_\mathrm{reh}/(2\pi)$. Finally, we need to highlight that the VIGW signal can be well within the detection bands of several next-generation interferometric GW missions at small scales. Indicatively, for $H_{\rm inf} \sim O(10^{7})\:\mathrm{GeV}$ and $O(10^{14})\:\mathrm{GeV}$, and $\Delta N_{\rm reh} \sim 15$ and $10$, the VIGW signal is found to be detectable by LISA and ET respectively. | この研究では、テンソルの研究のための一般的な形式主義を開発します。 1 次ベクトル計量によって 2 次で誘発される摂動 摂動、これらの誘起テンソル モードと呼ぶ $\textit{ベクトル誘起 重力波}$ (VIGW)。 特に、インフレに触発された状況を考慮すると、 $P_B(k)\propto 形式のべき乗則型磁場パワー スペクトル k^{n_\mathrm{B}}$ ($n_{\rm B}$ は磁気スペクトル指数) を示します。 VIGW シグナルは、インフレ後の厳しい EoS に対して強化されています。 $w=1$ で最大の強化が発生します。 これを明示的に実証します 寄与は、一次磁気源の GW よりも支配的です。 の VIGW スペクトルは宇宙論を超えるスケール付近で最大値を示します。 再加熱の終わりの地平線、$k_\mathrm{reh}$、現在のピーク 振幅スケーリング $\Omega_{\rm GW}(k_{\rm reh},\eta_0)\propto \Delta N_{\rm reh}\times(H_{\rm inf}/M_{\rm Pl})^{8}$、$H_{\rm inf}$ はハッブルです インフレーション終了時のパラメータと $\Delta N_{\rm reh}$ の持続時間 $e$フォールドのインフレ後の時代。 $w=1$ (キネーション) および $n_{\rm B}>-3/2$ の場合、 さらに、ほぼ $n_{\rm B}$ に依存しない周波数スケーリングが得られます。 $\Omega_{\rm GW}(f,\eta_0)\propto \left(\frac{f}{f_{\rm の形式の GW スペクトル reh}}\right)^{-2.8}$ は $f>f_\mathrm{reh}\equiv k_\mathrm{reh}/(2\pi)$ です。 最後に、VIGW 信号が十分に範囲内に収まる可能性があることを強調する必要があります。 小規模でのいくつかの次世代干渉GWミッションの検出帯域 秤。 示唆的に、$H_{\rm inf} \sim O(10^{7})\:\mathrm{GeV}$ の場合、 $O(10^{14})\:\mathrm{GeV}$ と $\Delta N_{\rm reh} \sim 15$ と $10$、VIGW シグナルは、それぞれ LISA と ET によって検出可能であることがわかります。 |
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We study quantum decoherence of curvature perturbations at superhorizon scales caused by the gravitational nonlinearities. We show that cubic gravitational couplings, constrained by the spatial diffeomorphism invariance, lead to infrared (IR) and ultraviolet (UV) divergences in the decoherence rate at one loop. These divergences arise from fluctuations of deep IR modes which look like a background mode for a local observer and violent zero-point fluctuations in the deep UV, respectively. We argue that these divergences are unobservable, as they vanish when considering proper observables. We consider correlators defined using the geodesic distance for IR divergences and time-averaged correlators for UV divergences. To account for these observer's perspectives, we propose to consider an effective quantum state, defined in terms of actual observables, as a more appropriate probe of the quantum coherence of the system measured by an observer. We then evaluate the finite decoherence rate induced by superhorizon environment during inflation and at late universe. | スーパーホライズンにおける曲率摂動の量子デコヒーレンスを研究します 重力の非線形性によって引き起こされるスケール。 その立方体を示します 空間微分同相不変性によって制約される重力結合、 デコヒーレンス率に赤外線 (IR) と紫外線 (UV) の相違が生じる ワンループで。 これらの発散は、深赤外モードの変動から生じます。 ローカル観察者にとってはバックグラウンドモードのように見え、暴力的なゼロポイントになります それぞれ深紫外線の変動。 私たちは、これらの相違は次のとおりであると主張します。 適切な観測対象を考慮すると消えてしまうため、観測不可能です。 検討します IR発散の測地線距離を使用して定義された相関器と UV 発散の時間平均相関子。 これらの観察者を説明するには さまざまな観点から、以下で定義される有効な量子状態を検討することを提案します。 量子のより適切なプローブとして、実際の観測可能量の用語 観測者によって測定されるシステムのコヒーレンス。 次に、有限を評価します。 インフレーション中およびインフレ時にスーパーホライゾン環境によって引き起こされるデコヒーレンス率 後期宇宙。 |
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The Nambu--Jona-Lasinio (NJL) model involves a pointlike 4-fermion interaction. While it gives a useful description of chiral dynamics (mainly in QCD), it nonetheless omits the crucially important internal wave-function of a two-body bound state, $\phi(r)$. This becomes significant near critical coupling where $\phi(r)$ extends to large distance, leading to dilution and suppression of induced couplings $\propto \phi(0)$, such as the Yukawa and quartic couplings, as well as reduced fine-tuning of a hierarchy. In top quark condensation, where the BEH boson is a $\bar{t}t$ bound state and we have a UV completion such as topcolor, we must go beyond the NJL model and include effects of $\phi(r)$. We provide a formulation of this for the Brout-Englert-Higgs boson, and find that it leads to an extended $\phi(r)$, a significantly reduced and natural composite scale of $M_0 \sim 6$ TeV, a successful prediction for the quartic coupling, $\lambda$, and fine tuning that is reduced to a few percent, providing a compelling candidate solution to the naturalness problem of the BEH boson. The theory is testable and new physics should begin to emerge on the multi-TeV mass scales and possibly accessible to the LHC. | 南部-ジョナ-ラシニオ (NJL) モデルには、点状の 4 フェルミオンが含まれます。 交流。 これはキラルダイナミクスの有用な説明を提供します (主に QCD)、それにもかかわらず、非常に重要な内部波動関数が省略されています。 二体束縛状態、$\phi(r)$。 これはクリティカルに近づくと重要になります $\phi(r)$ が長距離に広がり、希釈と 湯川結合や結合結合 $\propto \phi(0)$ の抑制 四次結合、および階層の微調整の減少。 トップクォークでは 凝縮、BEH ボソンが $\bar{t}t$ 束縛状態であり、UV がある トップカラーなどの完成度を高めるには、NJL モデルを超えて、 $\phi(r)$ の効果。 これを定式化したものを提供します。 Brout-Englert-Higgs 粒子を解析し、それが拡張 $\phi(r)$ につながることを発見します。 $M_0 \sim 6$ TeV の大幅に減少した自然な複合スケール、a 四次結合 $\lambda$ の予測に成功し、微調整が行われました。 は数パーセントに減少し、魅力的な解決策の候補となります。 BEH 粒子の自然性の問題。 理論は検証可能であり、新しい物理学です マルチTeVの質量スケールで出現し始め、おそらくアクセス可能になるはずです。 LHC。 |
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We compute a holographic entanglement entropy via Ryu--Takayanagi prescription in the three-dimensional Friedmann--Lema\^itre--Robertson--Walker universe. We consider two types of holographic scenarios analogous to the static patch holography and the half de Sitter holography, in which the holographic boundary is timelike and placed in the bulk. We find in general that the strong subadditivity can be satisfied only in the former type and in addition the holographic boundary has to fit inside the apparent horizon. Also, for the universe filled with an ideal fluid of constant equation of state $w<-1$, the condition is sharpened as that the holographic boundary has to fit inside the event horizon instead. These conditions provide a necessary condition for the dual quantum field theory to be standard and compatible with the strong subadditivity. | Ryu-Takayanagi を介してホログラフィックエンタングルメントエントロピーを計算します 三次元における処方箋 フリードマン--レマ\^イトレ--ロバートソン--ウォーカー 宇宙。 我々は、次のような 2 種類のホログラフィック シナリオを検討します。 静的パッチ ホログラフィーとハーフ デ シッター ホログラフィーです。 ホログラフィック境界は時間的であり、バルク内に配置されます。 一般的に見つかります 強い準加法性は前者のタイプでのみ満たされ、 さらに、ホログラフィック境界は見かけの地平線の内側に収まる必要があります。 また、 状態方程式が一定の理想流体で満たされた宇宙の場合 $w<-1$、ホログラフィック境界が適合する必要があるため、条件がシャープになります。 代わりに事象の地平線の内側で。 これらの条件は、必要な条件を提供します。 場の二重量子理論が標準であり、互換性があるための条件 強い副加法性。 |
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Recent multi-wavelength observations of M87* \citep{2024A&A...692A.140A} revealed a high-energy $\gamma$-ray flare without a corresponding millimeter counterpart. We present a theoretical polarimetric study to evaluate the presence and nature of a potential millimeter flare in M87*, using a suite of general relativistic magnetohydrodynamical simulations with varying black hole (BH) spins and magnetic field configurations. We find that the emergence of a millimeter flare is strongly influenced by both spin and magnetic structure, with limited sensitivity to the electron distribution (thermal vs. non-thermal). We model the intensity light curve with a damped random walk (DRW) and compare the characteristic timescale ($\tau$) with recent SMA observations, finding that the simulated $\tau$ exceeds observed values by over an order of magnitude. In a flaring case with BH spin a=+0.5, we identify a distinct millimeter flare followed by an order-of-magnitude flux drop. All Stokes parameters show variability near the flare, including a sign reversal in the electric vector position angle. While most $\beta_m$ modes remain stable, the $EB$-correlation phase is highly sensitive to both the flare peak and decay. We examine polarimetric signatures in photon sub-rings, focusing on modes ns=0 and ns=1. The ns=0 signal closely matches the full image, while ns=1 reveals distinct behaviors, highlighting the potential of space VLBI to isolate sub-ring features. Finally, we analyze the magnetic and velocity field evolution during the flare, finding that magnetic reconnection weakens during the flux decay, and the clockwise velocity flow transitions into an outflow-dominated regime. These results suggest that transient radio variability near flares encodes key information about black hole spin and magnetic field structure, offering a novel probe into the physics of active galactic nuclei. | M87* の最近の多波長観測 \citep{2024A&A...692A.140A} 対応するミリメートルのない高エネルギー$\gamma$線フレアを明らかにした 片方。 を評価するための理論的な偏光研究を紹介します。 M87* における潜在的なミリ波フレアの存在と性質。 さまざまなブラック ホールを使用した一般相対論的磁気流体力学シミュレーション (BH) スピンと磁場の配置。 の出現がわかります。 ミリフレアはスピンと磁気構造の両方に強く影響されます。 電子分布に対する感度は限られています (熱対 非熱的)。 減衰ランダムウォークを使用して強度光曲線をモデル化します。 (DRW) を使用し、特性タイムスケール ($\tau$) を最近の SMA と比較します。 観測結果、シミュレートされた $\tau$ が観測値を超えていることが判明 桁違いです。 BH スピン a=+0.5 のフレアケースでは、 明確なミリメートルフレアの後に、桁違いの光束低下が続きます。 全て ストークスパラメータは、フレア付近での符号反転などの変動を示します。 電気ベクトルの位置角度。 ほとんどの $\beta_m$ モードは安定していますが、 $EB$ 相関位相は、フレア ピークとフレア ピークの両方に対して非常に敏感です。 減衰。 私たちは、以下に焦点を当てて、光子のサブリングの偏光特性を調べます。 モード ns=0 および ns=1。 ns=0 信号は画像全体とほぼ一致しますが、ns=1 は画像全体と一致します。 独特の挙動を明らかにし、宇宙 VLBI が隔離できる可能性を強調 サブリング機能。 最後に、磁場と速度場を解析します。 フレア中の進化、磁気再接続がフレア中に弱まることが判明 磁束は減衰し、時計回りの速度の流れは次のように変化します。 流出主体の政権。 これらの結果は、過渡無線が フレア付近の変動は、ブラック ホールのスピンに関する重要な情報をエンコードし、 磁場の構造、アクティブな物理学への新しい探査を提供します。 銀河核。 |
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Suppose a black hole forms from a pure quantum state $\ket{\psi}$. The black hole information loss paradox arises from semiclassical arguments suggesting that, even in a closed system, the process of black hole formation and evaporation evolves a pure state into a mixed state. Resolution to the paradox typically demands violation of quantum mechanics or relativity in domains where they should hold. Instead, I propose that in a complete theory of quantum gravity, any region $\mathcal{U}$ that could collapse into a black hole should already be described by a mixed state, thus bypassing the paradox entirely. To that end, I present a model in which the universe is in a quantum error-corrected state, such that any local black hole appears mixed and encodes no information locally. | ブラックホールが純粋な量子状態$\ket{\psi}$から形成されると仮定します。 黒 ホール情報損失のパラドックスは、次のことを示唆する半古典的な議論から生じます。 たとえ閉鎖系であっても、ブラックホールの形成過程と 蒸発により、純粋な状態が混合状態に変化します。 パラドックスの解決 通常、領域における量子力学または相対性理論の違反が要求されます。 彼らは保持すべきだ。 その代わりに、私は完全な量子の理論において次のように提案します。 重力により、ブラックホールに崩壊する可能性のある領域 $\mathcal{U}$ は、 すでに混合状態によって記述されているため、パラドックスは完全に回避されます。 に そのために、私は宇宙が量子の中にあるというモデルを提示します。 エラーが修正された状態。 局所的なブラック ホールが混在してエンコードされているように見えます。 地元では情報なし。 |
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We study the large-charge sector of $\mathcal{N}=4$ super Yang-Mills theory (SYM) with $SU(N)$ gauge group by constructing a special class of half-BPS heavy operators, termed "canonical operators". Such operators exhibit remarkable simplicity in the large-charge 't Hooft limit, where the dimension of the operators $\Delta \to \infty$ with $\Delta\, g_{\text{YM}}^2$ held finite. Canonical operator insertions in this regime map $\mathcal{N}=4$ SYM onto the Coulomb branch, by assigning a classical profile to the scalar fields with non-vanishing values along the diagonals given by the roots of unity. We follow a semiclassical approach to study two-point, three-point and Heavy-Heavy-Light-Light (HHLL) correlators. In particular we show that HHLL correlators in the large-charge 't Hooft limit are computed as two-point functions in a background determined by the classical profiles. We provide consistent evidence of our findings by computing the same observables via supersymmetric localization. | $\mathcal{N}=4$ スーパーヤンミルズ理論の大電荷セクターを研究します (SYM) ハーフ BPS の特別なクラスを構築することによる $SU(N)$ ゲージ グループ ヘビー オペレーター。 「標準オペレーター」と呼ばれます。 そんなオペレーターが出展 大型電荷のホーフト限界における驚くべきシンプルさ。 $\Delta\、g_{\text{YM}}^2$ を保持する演算子 $\Delta \to \infty$ の 有限な。 このレジームマップへの正規演算子の挿入 $\mathcal{N}=4$ SYM 古典的なプロファイルをスカラー場に割り当てることにより、クーロン分枝に 単位の根によって与えられる対角線に沿った非消失値を持ちます。 私たちは 半古典的なアプローチに従って、2点、3点、および ヘビー-ヘビー-ライト-ライト (HHLL) 相関関係子。 特に、HHLL が次のことを示します。 大電荷の 't Hooft リミットの相関器は 2 点として計算されます。 古典的なプロファイルによって決定されるバックグラウンドでの機能。 私たちが提供するのは 同じ観測値を計算することにより、発見の一貫した証拠を得ることができます。 超対称定位。 |
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We present a study of energy density and pressure of a free real scalar quantum field after its decoupling from a thermal bath in the spatially flat Friedman-Lema\^itre-Robertson-Walker space-time by solving the Klein-Gordon equation both analytically and numerically for different predetermined scale factor functions $a(t)$. The energy density and pressure, defined by subtracting the vacuum expectation values at the decoupling time, feature corrections with respect to the classical free-streaming solution of the relativistic Boltzmann equation. We show that if the expansion rate is comparable or larger than $mc^2/\hbar$ or $KT_0/\hbar$ where $m$ is the mass and $T_0$ the decoupling temperature, both energy density and pressure gets strong quantum corrections which substantially modify their classical dependence on the scale factor $a(t)$ and drive pressure to large negative values. For a minimally coupled field with a very low mass in an expanding de Sitter universe quantum corrections are dominant driving pressure and energy density to become asymptotically constant with an equation of state $p/\varepsilon \simeq -1$, thereby mimicking a cosmological constant. For a minimally coupled massless field, quantum corrections are asymptotically dominant for any accelerated expansion. | 自由実数スカラーのエネルギー密度と圧力の研究を紹介します。 空間的に平坦な空間の温泉から切り離された後の量子場 クライン-ゴードンを解くことによるフリードマン-レマ\^itre-ロバートソン-ウォーカー時空 さまざまな所定のスケールに対する解析的および数値的な方程式 因子関数 $a(t)$。 エネルギー密度と圧力は次のように定義されます。 デカップリング時の真空期待値を差し引く機能 従来のフリー ストリーミング ソリューションに関する修正 相対論的なボルツマン方程式。 膨張率が $mc^2/\hbar$ または $KT_0/\hbar$ と同等かそれ以上 ($m$ は質量) $T_0$ はデカップリング温度で、エネルギー密度と圧力の両方が得られます。 古典的なものを大幅に変更する強力な量子補正 スケールファクター $a(t)$ に依存し、圧力を大きな負に駆動します 価値観。 膨張する de 内の非常に低い質量を持つ最小結合場の場合 シッター宇宙の量子補正が支配的な駆動圧力とエネルギーである 状態方程式で密度が漸近的に一定になる $p/\varepsilon \simeq -1$ により、宇宙定数を模倣します。 のために 最小結合質量無場、量子補正は漸近的 あらゆる加速された拡大に対して支配的です。 |
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In the presence of spacetime torsion, any generic $f(R)$ model of gravity is conformally dual to a scalar-tensor theory augmented with a second rank antisymmetric massless degree of freedom. We investigate the stochastic gravitational wave background (SGWB) that may be sourced directly at the second order by such a torsional field, treated perturbatively during an epoch of canonical, single-field, slow-roll inflation. The resulting second-order induced SGWB, which dominates over the primary inflationary GW background at all scales, peaks only at ultra-low frequencies, and is found to be extremely red-tilted with an effective tensor spectral index $\alpha_{\rm T}\sim-6$ on matter-dominated scales. The signal is potentially within the reach of upcoming indirect GW probes on very large scales $k\lesssim10^{-2}\:\textrm{Mpc}^{-1}$, i.e., next-generation CMB experiments like the LiteBIRD. In the near future, observation of such a markedly red-tilted SGWB on CMB scales could hence provide a novel and unique clue in favour of torsional gravity during the inflationary era. | 時空のねじれが存在する場合、重力の一般的な $f(R)$ モデルは次のようになります。 第 2 ランクで強化されたスカラー テンソル理論の共形双対 反対称の質量のない自由度。 私たちは確率論を調査します 2番目の場所で直接発生する可能性のある重力波背景(SGWB) このようなねじれ場による秩序は、 標準的な単一フィールドのスローロール インフレーション。 結果として得られる二次 誘発されたSGWBは、次の時点での主要なインフレのGW背景よりも支配的です。 すべてのスケールで、超低周波数でのみピークとなり、非常に低い周波数であることがわかります。 実効テンソル スペクトル インデックス $\alpha_{\rm T}\sim-6$ で赤傾斜 物質が支配するスケール。 信号は潜在的に今後の電波の届く範囲内にあります 非常に大規模な間接 GW プローブ $k\lesssim10^{-2}\:\textrm{Mpc}^{-1}$, つまり、LiteBIRD のような次世代 CMB 実験です。 近い将来、 したがって、CMB スケールでこのように著しく赤く傾いた SGWB を観察すると、 ねじり重力を支持する斬新でユニークな手がかりを提供します。 インフレの時代。 |
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The study of holographic bulk-boundary dualities has led to the construction of novel quantum error correcting codes. Although these codes have shed new light on conceptual aspects of these dualities, they have widely been believed to lack a crucial feature of practical quantum error correction: The ability to support universal fault-tolerant quantum logic. In this work, we introduce a new class of holographic codes that realize this feature. These heterogeneous holographic codes are constructed by combining two seed codes in a tensor network on an alternating hyperbolic tiling. We show how this construction generalizes previous strategies for fault tolerance in tree-type concatenated codes, allowing one to implement non-Clifford gates fault-tolerantly on the holographic boundary. We also demonstrate that these codes allow for high erasure thresholds under a suitable heterogeneous combination of specific seed codes. Compared to previous concatenated codes, heterogeneous holographic codes achieve large overhead savings in physical qubits, e.g., a $21.8\%$ reduction for a two-layer Steane/quantum Reed-Muller combination. Unlike standard concatenated codes, we establish that the new codes can encode more than a single logical qubit per code block by applying ``black hole'' deformations with tunable rate and distance, while possessing fully addressable, universal fault-tolerant gate sets. Therefore, our work strengthens the case for the utility of holographic quantum codes for practical quantum computing. | ホログラフィックのバルク境界の二重性の研究により、 新しい量子誤り訂正符号の開発。 これらのコードは新しいものを生み出していますが、 これらの二重性の概念的な側面に光が当たっているため、広く信じられてきました。 実際の量子誤り訂正の重要な機能が欠けている: ユニバーサルフォールトトレラント量子ロジックをサポートします。 この作品では、 この機能を実現する新しいクラスのホログラフィック コード。 これらの異質な ホログラフィック コードは、テンソル内の 2 つのシード コードを結合することによって構築されます。 交互の双曲線タイル上のネットワーク。 この構造がどのように行われるかを示します ツリー型連結におけるフォールトトレランスのための以前の戦略を一般化します。 コードを使用すると、非クリフォード ゲートをフォールトトレラントに実装できるようになります。 ホログラフィック境界。 また、これらのコードが高いパフォーマンスを可能にすることも示します。 特定のシードの適切な異種組み合わせの下での消去しきい値 コード。 従来の連結符号と比較して、異種ホログラフィック符号 物理量子ビットの大幅なオーバーヘッド削減を達成します (例: $21.8\%$ 削減) 2 層の Steane/quantum Reed-Muller の組み合わせの場合。 標準とは異なります 連結されたコードを使用すると、新しいコードが複数のコードをエンコードできることが確立されます。 「ブラックホール」変形を適用することにより、コードブロックごとに単一の論理量子ビットを生成 速度と距離を調整可能でありながら、完全にアドレス可能でユニバーサルな機能を備えています。 フォールトトレラントなゲートセット。 したがって、私たちの研究は、 実用的な量子コンピューティングのためのホログラフィック量子コードの有用性。 |
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The self-dual condition, which ensures invariance under electromagnetic duality, manifests as a partial differential equation in nonlinear electromagnetism theories. The general solution to this equation is expressed in terms of an auxiliary field, $\tau$, and Courant-Hilbert functions, $\ell(\tau)$, which depend on $\tau$. Recent studies have shown that duality-invariant nonlinear electromagnetic theories fulfill the principle of causality under the conditions $\frac{\partial \ell}{\partial \tau} \ge 1$ and $\frac{\partial^2 \ell}{\partial \tau^2} \ge 0$. In this paper, we investigate theories with two coupling constants that also comply with the principle of causality. We demonstrate that these theories possess a new universal representation of the root-$T\bar{T}$ operator. Additionally, we derive marginal and irrelevant flow equations for the logarithmic causal self-dual electrodynamics and identify a symmetry referred to as $\alpha$-symmetry, which is present in all these models. | 電磁気下での不変性を保証する自己双対条件 双対性、非線形の偏微分方程式として現れる 電磁気理論。 この方程式の一般解は次のように表されます。 補助体 $\tau$ およびクーラント・ヒルベルト関数に関して、 $\ell(\tau)$、これは $\tau$ に依存します。 最近の研究では、 双対性不変の非線形電磁気理論は次の原理を満たします。 $\frac{\partial \ell}{\partial \tau} \ge 1$ および $\frac{\partial^2 \ell}{\partial \tau^2} \ge 0$。 この論文では、2 つの結合定数を使用した理論を調査します。 因果律に従います。 我々は、これらの理論が root-$T\bar{T}$ 演算子の新しい汎用表現を所有します。 さらに、限界流量方程式と無関係な流量方程式を導き出します。 対数因果的自己双対電気力学と参照される対称性の特定 $\alpha$-symmetry として変換されます。 これはこれらすべてのモデルに存在します。 |
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We consider mixed gluon-graviton scattering in Type IIB string theory on AdS$_5\times S^5/\mathbb{Z}_2$ in the presence of D7 branes, which is dual to a mixed correlator of the $SO(8)$ and $SU(2)_L$ flavor multiplets of a certain 4d $\mathcal{N}=2$ $USp(2N)$ gauge theory with complexified coupling $\tau$. We compute this holographic correlator in the large $N$ and finite $\tau$ expansion using constraints from derivatives of the mass deformed sphere free energy, which we compute using supersymmetric localization at large $N$ and finite $\tau$ in terms of modular invariant non-holomorphic Eisenstein series. In particular, we combine this constraint with the known flat space limit to fix the $R^2F^2$ higher derivative correction to the correlator in terms of the weight one non-holomorphic Eisenstein series, and also to fix the logarithmic threshold. We also compute the one-loop correction to the correlator, and match it to the expected flat space limit result. | タイプ IIB 弦理論におけるグルオンと重力子の混合散乱を考察します。 D7 ブレーンの存在下では AdS$_5\times S^5/\mathbb{Z}_2$ になります。 これは、 特定の 4d の $SO(8)$ および $SU(2)_L$ フレーバー多重項の混合相関子 $\mathcal{N}=2$ $USp(2N)$ 複素結合 $\tau$ によるゲージ理論。 私たちは このホログラフィック相関器を大規模な $N$ と有限な $\tau$ で計算します。 質量変形球の導関数からの拘束を使用した拡張 エネルギー。 大規模 $N$ での超対称局在化を使用して計算します。 モジュラー不変非正則アイゼンシュタイン級数に関する有限 $\tau$ 。 特に、この制約を既知のフラット スペース制限と組み合わせて、 $R^2F^2$ の高次微分補正を相関器に修正します。 非正則アイゼンシュタイン級数の 1 つに重みを付け、また対数を修正します しきい値。 また、相関器に対する 1 ループ補正を計算し、一致させます。 予想されるフラットスペース制限の結果になります。 |
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We classify the Lagrangians and anomalies of an extended BMS field theory using BRST methods. To do so, we establish an intrinsic gauge-fixing procedure for the geometric data, which allows us to derive the extended BMS symmetries and the correct transformation law of the shear, encoded in the connection. Our analysis reveals that the invariant Lagrangians are always topological, thereby reducing the 4d bulk to a 2d boundary theory. Moreover, we find that supertranslations are anomaly-free, while superrotations exhibit independent central charges. This BMS field theory is dual to Einstein gravity in asymptotically flat spacetimes when the superrotation anomalies coincide and are dictated by the bulk. Meanwhile, the absence of supertranslation anomalies aligns with Weinberg's soft graviton theorem being tree-level exact. This work provides a first-principle derivation of the structure of the null boundary field theory, intrinsic and independent of bulk considerations, offering further evidence for the holographic principle in flat space, and its dimensional reduction. | 拡張 BMS 場の理論のラグランジアンと異常を分類します BRST メソッドを使用します。 そのために、固有のゲージ固定手順を確立します。 幾何学的データの場合、拡張 BMS 対称性を導き出すことができます。 接続にエンコードされたせん断の正しい変換則。 私たちの 分析により、不変ラグランジアンは常に位相的であることが明らかになりました。 4 次元のバルクを 2 次元の境界理論に還元します。 さらに、次のことがわかります。 超平行移動には異常がありませんが、超回転は独立した状態を示します。 中心料金。 この BMS 場の理論は、アインシュタインの重力と二重の関係にあります。 超回転異常が一致するとき、漸近的に平坦な時空と バルクによって決定されます。 一方、超翻訳異常は存在しない これはワインバーグのソフト重力子定理がツリーレベルで正確であることと一致します。 この作品 ヌル境界の構造の第一原理導出を提供します。 場の理論、本質的かつ一括考慮事項から独立した、提供物 平面空間におけるホログラフィック原理とその原理のさらなる証拠 次元の縮小。 |
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In the framework of asymptotic safety, we study quantum quadratic gravity in the presence of the Higgs field considered as non-separable from the vacuum. The theory flows to a high energy fixed point where the Higgs field is strongly coupled to gravity, its potential is symmetric, and the quadratic Weyl curvature coupling is large. The latter renders the ghost graviton an unstable high mass resonance which renders unitarity in the spirit of Lee-Week type theories. Furthermore, if the scalar graviton is tachyonic then there will be a low energy fixed point where tachyonic condensation leads to a new stable vacuum. At this fixed point the symmetry breaks and the Fermi scale emerges, and the behavior of the Higgs field is classical (not influenced by gravitational interaction). Gravity at the UV scale is purely quadratic whereas at the Fermi scale it is linear, and in the intermediate region both contributions are relevant. Thus, at the Fermi scale the quadratic curvature fields disappear through the ghost instability and tachyon condensation, giving rise to Einstein gravity and the electroweak phase transition. | 漸近安全性の枠組みの中で、私たちは量子二次重力を研究します。 ヒッグス場の存在は真空から分離不可能であると考えられています。 理論はヒッグス場が強い高エネルギー固定点に流れます。 重力と結合しているため、そのポテンシャルは対称であり、二次ワイル 曲率結合が大きい。 後者はゴースト重力子を不安定にします。 Lee-Week タイプの精神に統一性をもたらす高質量共鳴 理論。 さらに、スカラー重力子がタキオニックである場合、 タキオン凝縮が新たな安定物質をもたらす低エネルギー固定点 真空。 この固定点で対称性が破れ、フェルミスケールが現れます。 ヒッグス場の挙動は古典的です(影響を受けません)。 重力相互作用)。 UV スケールでの重力は純粋に二次関数ですが、 フェルミスケールでは線形であり、中間領域では両方とも 貢献が関係します。 したがって、フェルミスケールでは、二次曲率は フィールドはゴーストの不安定性とタキオン凝縮によって消滅し、 アインシュタイン重力と電弱相転移まで上昇します。 |
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We study the deflection of light rays in a cold, non-magnetized plasma using the worldline framework. Starting from Synge's Hamiltonian formalism, we construct a position-space action and use it perturbatively to calculate light bending angles. In the homogeneous case, the action reduces to that of a massive particle, allowing us to extract the bending angle of light in the presence of the medium using a well-known analogy. For the inhomogeneous case, we consider a power law model and construct Feynman rules in time to compute the purely plasma-induced corrections to the bending angle at Next-to-Leading-Order (NLO). | 私たちは、磁化されていない冷たいプラズマにおける光線の偏向を次の方法で研究します。 世界線の枠組み。 Synge のハミルトン形式主義から出発して、 位置空間アクションを構築し、それを摂動的に使用して光を計算します 曲げ角度。 均質な場合、アクションは次のアクションに減少します。 巨大な粒子を利用して、光の曲がり角を抽出することができます。 よく知られているアナロジーを使用して、媒体の存在を示します。 不均一な場合については、 べき乗則モデルを検討し、計算に間に合うようにファインマン規則を構築します。 純粋にプラズマによって引き起こされる曲げ角度の補正。 上位次順位 (NLO)。 |
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Finding a concrete example holography in four dimensional asymptotically flat space is an important open problem. A natural strategy is to take the flat space limit of the celebrated AdS$_4$/CFT$_3$ correspondence, which relates M-theory in AdS$_4 \times$S$^7$ to a certain superconformal Chern-Simons-matter theory known as the ABJM theory. In this limit, the boundary of AdS$_4$ becomes null infinity and the ABJM theory should exhibit an emergent superconformal Carrollian symmetry. We investigate this possiblity by matching the Carrollian limit of ABJM correlators with four-dimensional supergravity amplitudes that arise from taking the flat space limit of AdS$_4 \times$S$^7$ and reducing along the S$^7$. We also present a general analysis of three-dimensional superconformal Carrollian symmetry. | 漸近的に平坦な4次元ホログラフィーの具体例を見つける スペースは重要な未解決の問題です。 自然な戦略はアパートを取ることです 有名な AdS$_4$/CFT$_3$ 対応のスペース制限。 特定の超共形チャーン・シモンズ物質に対する AdS$_4 \times$S$^7$ の M 理論 ABJM理論として知られる理論です。 この制限では、AdS$_4$ の境界は次のようになります。 ヌル無限大と ABJM 理論は、創発的な超共形を示すはずです キャロル対称性。 キャロリアン式を照合することでこの可能性を調査します。 4 次元超重力振幅を持つ ABJM 相関器の限界 AdS$_4 \times$S$^7$ のフラット スペース制限を取得し、削減することで生じます。 S$^7$沿い。 三次元の一般的な分析も紹介します。 超共形キャロル対称性。 |
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We investigate the Hamiltonian formulation of 1+1~D staggered fermions and reconstruct vector and axial charge operators, found by Arkya Chatterjee et al., using the Wilson fermion formalism. These operators commute with the Hamiltonian and become the generators of vector and axial $\mathrm{U}(1)$ symmetries in the continuum limit. An interesting feature of the axial charge operator is that it acts locally on operators and has quantized eigenvalues in momentum space. Therefore, the eigenstates of this operator can be interpreted as fermion states with a well-defined integer chirality, analogous to those in the continuum theory. This allows us to realize a gauge theory where the axial $\mathrm{U}(1)_A$ symmetry acts as a gauge symmetry. We construct a Hamiltonian using the eigenstates of the axial charge operator, preserving exact axial symmetry on the lattice and vector symmetry in the continuum. As applications, we examine the implementation of the Symmetric Mass Generation (SMG) mechanism in the $1^4(-1)^4$ and 3-4-5-0 models. Our formulation supports symmetry-preserving interactions with quantized chiral charges, although further numerical studies are required to verify the SMG mechanism in interacting models. | 1+1~D 千鳥状フェルミオンのハミルトニアン定式化を調査し、 Arkya Chatterjee らが発見したベクトルおよび軸電荷演算子を再構築する al.、ウィルソンフェルミオン形式主義を使用しています。 これらのオペレーターは、 ハミルトニアンとなり、ベクトルと軸 $\mathrm{U}(1)$ の生成子になります 連続体極限における対称性。 軸電荷の興味深い特徴 演算子は演算子に対してローカルに作用し、量子化された固有値を持っているということです。 勢いのある空間。 したがって、この演算子の固有状態は次のように解釈できます。 の状態に類似した、明確に定義された整数キラリティーを持つフェルミオン状態として 連続体理論。 これにより、軸方向のゲージ理論を実現できます。 $\mathrm{U}(1)_A$ 対称性はゲージ対称性として機能します。 ハミルトニアンを構築します 軸電荷演算子の固有状態を使用し、正確な軸電荷を維持します。 格子上の対称性と連続体におけるベクトル対称性。 応用例としては、 対称質量生成 (SMG) メカニズムの実装を検討します。 $1^4(-1)^4$ および 3-4-5-0 モデルで。 弊社の配合サポート 量子化されたキラル電荷との対称性を保った相互作用はあるが、 SMG メカニズムを検証するには、さらなる数値研究が必要です。 相互作用するモデル。 |
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We present a method for obtaining an initial-state parton shower model where the (backward) evolution fully consistent with the (forward) evolution of the collinear parton density used. As a proof-of-concept we use parton densities obtained with the Parton Branching (PB) approach, and modify the default initial-state shower in PYTHIA8 with this method to be consistent with them. PB is ideally suited for checking the validity of our method since, in addition to producing collinear parton densities, it also produces the corresponding transverse-dependent (TMD) ones, and these can then be directly compared to the transverse momentum distribution obtained from the parton shower. We show that TMD distributions which we in this way obtain from our modified PYTHIA8 shower using leading order (LO) parton densities and splitting functions are fully consistent with the corresponding leading order TMD densities. At next-to-leading order (NLO) it is not possible to achieve the same consistency using the built-in LO splitting functions in the shower, but we show that by introducing NLO splitting functions using a reweighting procedure, we can achieve consistency also at NLO. The method presented here, which we have named PDF2ISR, can be easily extended to any collinear parton densities, as long as the exact conditions for the evolution are known. With the PDF2ISR method we obtain an initial-state parton shower which in principle has no free parameters, and is fully consistent with collinear parton densities at LO and NLO. | 初期状態のパートン シャワー モデルを取得する方法を示します。 (後方)進化は、(前方)進化と完全に一致しています。 共線パートン密度が使用されます。 概念実証としてパートン密度を使用します。 Parton Branching (PB) アプローチで取得し、デフォルトを変更します。 PYTHIA8 の初期状態シャワーと一致するように、このメソッドを使用します。 PB は、私たちの方法の妥当性をチェックするのに理想的に適しています。 共線的なパートン密度を生成すると、対応するパートン密度も生成されます。 横依存 (TMD) のものと直接比較できます。 パートンシャワーから得られた横運動量分布。 私たちはそれを示します この方法で修正された PYTHIA8 シャワーから取得した TMD 分布 リーディングオーダー (LO) パートン密度と分割関数を使用すると、完全に機能します。 対応する先頭の TMD 密度と一致します。 で 先頭の次の順序 (NLO) では同じ一貫性を実現することはできません シャワーに組み込まれた LO 分割関数を使用しますが、次のようにしてそれを示します。 再重み付け手順を使用して NLO 分割関数を導入すると、次のことが可能になります。 NLOでも一貫性を保つ。 ここで紹介するメソッドは、私たちが名付けたものです。 PDF2ISR は、次の条件を満たす限り、任意の共線パートン密度に簡単に拡張できます。 進化の正確な条件はわかっています。 PDF2ISR メソッドを使用すると、 原理的に空きがない初期状態のパートンシャワーを取得します。 パラメータ、および LO および LO での共線パートン密度と完全に一致しています。 NLO。 |
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In this paper, we aim to study the quantum transition between a Schwarzschild black hole and a string black hole in the large $D$ limit. Classically, such a transition between these two distinct black hole geometries is forbidden. The only feasible discussion is centered on how a black hole evaporates, loses mass, and transitions into highly excited fundamental strings. Building upon our previous work on T-duality between the Schwarzschild and string black holes, we reduce the problem to two dimensions, where the corresponding Wheeler-De Witt equation can be derived. Using this equation, we identify the two black hole geometries as distinct wave function states. This allows us to easily compute the transition probability between these two geometries, driven by the string coupling. | この論文では、シュワルツシルト間の量子転移を研究することを目的としています。 大きな $D$ 制限内のブラック ホールと文字列ブラック ホール。 古典的には、そのような これら 2 つの異なるブラック ホール形状の間の遷移は禁止されています。 の 唯一実現可能な議論は、ブラックホールがどのように蒸発し、失われるかに集中している 質量が増加し、高度に励起された基本弦に移行します。 基づいて構築する シュヴァルツシルトとストリングブラックの間の T 双対性に関する以前の研究 穴がある場合、問題を 2 次元に縮小します。 Wheeler-De Witt 方程式を導き出すことができます。 この方程式を使用して、 異なる波動関数状態としての 2 つのブラック ホールの形状。 これにより、次のことが可能になります。 これら 2 つのジオメトリ間の遷移確率を簡単に計算します。 ストリングカップリングによる。 |
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We present an exact analytic solution for incompressible turbulent mixing described by 3D NS equations, with a passive scalar (concentration, temperature, or other scalar field) driven by the turbulent velocity field. Using our recent solution of decaying turbulence in terms of the Euler ensemble, we represent the correlation functions of a passive scalar as statistical averages over this ensemble. The statistical limit, corresponding to decaying turbulence, can be computed in quadrature. We find the decay spectrum and the scaling functions of the pair correlation and match them with physical and real experiments. | 非圧縮性乱流混合に対する正確な解析ソリューションを提案します。 受動的スカラー (濃度、 温度、または他のスカラー場) は乱流速度場によって駆動されます。 オイラーに関する減衰乱流の最近のソリューションを使用する アンサンブルでは、パッシブ スカラーの相関関数を次のように表します。 このアンサンブル全体の統計的平均。 対応する統計的限界 減衰乱流まで、求積法で計算できます。 我々は腐敗を発見する スペクトルとペア相関のスケーリング関数を使用してそれらを照合します。 物理的で実際の実験。 |
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Using a second law of complexity, we prove a black hole singularity theorem. By introducing the notion of trapped extremal surfaces, we show that their existence implies null geodesic incompleteness inside globally hyperbolic black holes. We also demonstrate that the vanishing of the growth rate of the volume of extremal surfaces provides a sharp diagnostic of the black hole singularity. In static, uncharged, spherically symmetric spacetimes, this corresponds to the growth rate of spacelike extremal surfaces going to zero at the singularity. In charged or rotating spacetimes, such as the Reissner-Nordstr\"om and Kerr black holes, we identify novel timelike extremal surfaces that exhibit the same behavior at the timelike singularity. | 複雑さの第 2 法則を使用して、ブラック ホールの特異点定理を証明します。 トラップされた極値表面の概念を導入することにより、それらの表面が 存在は、グローバル双曲黒の内部でヌル測地線不完全性を意味します 穴。 また、体積の増加率が消失することも示します。 極表面の観察により、ブラック ホールの特異点を正確に診断できます。 静的で帯電していない球対称時空では、これは 宇宙のような極表面の成長率は特異点でゼロになります。 で ライスナー・ノルドシュトルムやカー・ブラックなどの帯電時空または回転時空 穴がある場合、同じものを示す新しい時間のような極端な表面を特定します。 時間的特異点における振る舞い。 |
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More and more excited baryons have been reported experimentally, but many properties are still unclear. This work attempts to simultaneously study the masses and strong decay widths of some singly heavy baryons, in order to provide possible quantum numbers for these states. The chiral quark model and the $^{3}P_{0}$ decay model are employed to calculate the masses and decay widths of $\Lambda_{c(b)}$ and $\Sigma_{c(b)}$ baryons for all quantum numbers with $2S$, $1P$, and $2P$ waves. We considered not only two-body strong decays but also the influence of three-body decays. Our calculations show that: (i) For states with experimentally determined quantum numbers, such as $\Lambda_c(2595)$, $\Lambda_c(2625)$, $\Lambda_b(5912)$ and $\Lambda_b(5920)$, the results are consistent with experimental data and the conclusions of most theoretical studies. (ii) For states whose quantum numbers have not yet been fully determined experimentally, we provide possible interpretations. For example, our calculations tend to interpret $\Lambda_c(2910)$ is interpreted as a $J^P=\frac{3}{2}^-$ state with 1P-wave $\rho$-mode or a $J^P=\frac{1}{2}^-$ state with 2P wave $\lambda$-mode. $\Lambda_c(2940)$ can be interpreted as the $J^P=\frac{3}{2}^-$ state with 2P-wave $\lambda$-mode. For $\Lambda_c(2860)$, we offer a different interpretation, proposing that its mass and width closely match those of a 2P-wave $J^P=\frac{1}{2}^{-}$ state. It is hoped that our calculations can provide valuable information for the experimental and theoretical studies of heavy baryons. | ますます多くの励起バリオンが実験的に報告されていますが、 性質はまだ不明です。 この研究は、 いくつかの単独で重いバリオンの質量と強い崩壊幅を調べるために、 これらの状態の可能な量子数を提供します。 カイラルクォークモデルと $^{3}P_{0}$ 崩壊モデルは質量と崩壊を計算するために使用されます すべての量子数に対する $\Lambda_{c(b)}$ および $\Sigma_{c(b)}$ バリオンの幅 $2S$、$1P$、$2P$ の波があります。 二体強崩壊だけを考慮したわけではない しかし三体崩壊の影響もある。 私たちの計算では次のことがわかります: (i) 実験的に決定された量子数を持つ状態の場合、次のようになります。 $\Lambda_c(2595)$、$\Lambda_c(2625)$、$\Lambda_b(5912)$、$\Lambda_b(5920)$、 結果は実験データおよびほとんどの研究者の結論と一致しています。 理論的な研究。 (ii) 量子数がまだ確立されていない状態の場合 完全に実験的に決定されているため、考えられる解釈を提供します。 のために たとえば、私たちの計算では $\Lambda_c(2910)$ が次のように解釈される傾向があります。 1P 波 $\rho$ モードの $J^P=\frac{3}{2}^-$ 状態、または $J^P=\frac{1}{2}^-$ 2P 波 $\lambda$ モードの状態。 $\Lambda_c(2940)$ は次のように解釈できます。 2P 波 $\lambda$ モードの $J^P=\frac{3}{2}^-$ 状態。 $\Lambda_c(2860)$ の場合、 私たちは別の解釈を提案し、その質量と幅が密接であることを提案します。 2P 波 $J^P=\frac{1}{2}^{-}$ 状態のものと一致します。 私たちの 計算は実験や実験に貴重な情報を提供します。 重いバリオンの理論的研究。 |
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The string axiverse presents a fascinating and complex landscape for axion physics. In this work, we study axion mass mixing within the type IIB string axiverse, focusing specifically on the LARGE volume scenario (LVS) axiverse. The LVS axiverse necessitates at least two axions to ensure the presence of both a QCD axion candidate and at least one additional axion-like particle (ALP). This study presents the first systematic exploration of axion mass mixing in scenarios involving more than two axions. The maximal mixing occurs when the masses of all ALPs are smaller than the zero-temperature mass of the QCD axion, with no two ALP masses being equal, and when the decay constants of all ALPs are simultaneously either smaller or larger than the decay constant of the QCD axion. Additionally, the transfer of axion energy density ultimately takes place only between the two axions with the closest masses. These findings provide critical insights into axion dynamics not only within type IIB string axiverse models but also in broader multi-axion mixing frameworks. The potential cosmological implications of axion mass mixing are also addressed at the end. Our work contributes to the understanding of axion physics in string theory. | ストリング axiverse は、axion の魅力的で複雑な風景を表現します。 物理。 この研究では、タイプ IIB 弦内のアクシオン質量混合を研究します。 axiverse、特に大容量シナリオ (LVS) axiverse に焦点を当てます。 LVS 軸には、次のものが存在することを保証するために少なくとも 2 つの軸が必要です。 QCD アクシオン候補と少なくとも 1 つの追加のアクシオン様粒子の両方 (ALP)。 この研究は、アクシオン質量の最初の系統的な探査を示しています。 3 つ以上のアクシオンが関与するシナリオを混合する。 最大の混合が起こる すべての ALP の質量が、ALP のゼロ温度時の質量より小さい場合 QCD アクシオン、2 つの ALP 質量が等しくなく、減衰定数が すべての ALP が同時に、次の減衰定数より小さいか大きいかのいずれかになります。 QCDアクシオン。 さらに、最終的にはアクシオンエネルギー密度の伝達 最も近い質量を持つ 2 つのアクシオン間でのみ発生します。 これらの調査結果 タイプ IIB ストリング内だけでなく、アクシオンのダイナミクスに関する重要な洞察を提供します。 axiverse モデルだけでなく、より広範なマルチ axion 混合フレームワークでも使用できます。 の アクシオン質量混合の潜在的な宇宙論的影響についても、次の URL で取り上げられています。 終わり。 私たちの研究は、文字列におけるアクシオン物理学の理解に貢献します。 理論。 |
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The recently proposed dark dimension scenario reveals that axions can be localized on the Standard Model brane, thereby predicting the quantum chromodynamics (QCD) axion decay constant from the Weak Gravity Conjecture: $f_a\lesssim M_5 \sim 10^{9}-10^{10}\, \rm GeV$, where $M_5$ is the five-dimensional Planck mass. When combined with observational lower bounds, this implies that $f_a$ falls within a narrow range $f_a\sim 10^{9}-10^{10}\, \rm GeV$, corresponding to the axion mass $m_a\sim 10^{-3}-10^{-2}\, \rm eV$. At this scale, the QCD axion constitutes a minor fraction of the total cold dark matter (DM) density $\sim 10^{-3}-10^{-2}$. In this work, we investigate the issue of QCD axion DM within the context of the dark dimension and demonstrate that the QCD axion in this scenario can account for the entire DM abundance through a simple two-axion mixing mechanism. Specifically, we consider the resonant conversion of an axion-like particle (ALP) into the QCD axion. We find that, in a scenario where the ALP possesses a mass of approximately $m_A \sim 10^{-5} \, \rm eV$ and a decay constant of $f_A \sim 10^{11} \, \rm GeV$, the QCD axion in the dark dimension can account for the overall DM. The ALP required within this specific range may originate from the grand unification of gauge forces in the dark dimension. | 最近提案された暗黒次元シナリオは、アクシオンが 標準モデルのブレーンに局在化することで、量子を予測します 弱重力予想からの色力学 (QCD) 軸減衰定数: $f_a\lesssim M_5 \sim 10^{9}-10^{10}\, \rm GeV$、ここで $M_5$ は 5次元プランク質量。 観測値の下限と組み合わせると、 これは、$f_a$ が $f_a\sim 10^{9}-10^{10}\ という狭い範囲内に収まることを意味します。 \rm GeV$、アクシオン質量 $m_a\sim 10^{-3}-10^{-2}\、\rm eV$ に対応します。 この規模では、QCD アクシオンはコールド全体のごく一部を構成します。 暗黒物質 (DM) 密度 $\sim 10^{-3}-10^{-2}$。 この作品で調査するのは、 暗黒次元の文脈におけるQCDアクシオンDMの問題と このシナリオの QCD アクシオンが DM 全体を説明できることを実証します。 シンプルな二軸混合メカニズムにより、豊富な量を実現します。 具体的には、私たちは アクシオン様粒子 (ALP) の QCD への共鳴変換を考える アクシオン。 ALP が大量の物質を保有するシナリオでは、 約 $m_A \sim 10^{-5} \、\rm eV$、および減衰定数 $f_A \sim 10^{11} \, \rm GeV$、暗黒次元の QCD アクシオンは、 全体的にDM。 この特定の範囲内で必要な ALP は、次のものに由来する可能性があります。 暗黒次元のゲージ勢力の大統一。 |
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We present a systematic method for analytically computing time-dependent observables for a relativistic probe particle in Coulomb and Schwarzschild backgrounds. The method generates expressions valid both in the bound and unbound regimes, namely bound-unbound universal expressions. To demonstrate our method we compute the time-dependent radius and azimuthal angle for relativistic motion in a Coulomb background (relativistic Keplerian motion), as well as the electromagnetic field radiated by a relativistic Keplerian source. All of our calculations exhibit bound-unbound universality. Finally, we present an exact expression for the semi-classical wave function in Schwarzschild. The latter is crucial in applying our method to any time-dependent observable for probe-limit motion in Schwarzschild, to any desired order in velocity and the gravitational constant $G$. | 時間依存性を分析的に計算する体系的な方法を紹介します。 クーロンとシュワルツシルトにおける相対論的プローブ粒子の観測量 背景。 このメソッドは、境界と境界の両方で有効な式を生成します。 非束縛体制、つまり束縛と束縛のない普遍的な表現。 私たちのことを実証するために 時間依存の半径と方位角を計算する方法 クーロン背景での相対論的運動 (相対論的ケプラー運動)、 相対論的ケプラー源によって放射される電磁場も同様です。 私たちの計算はすべて、境界と境界のない普遍性を示します。 最後に紹介するのは、 シュヴァルツシルトの半古典的な波動関数の正確な式。 の 後者は、私たちの方法を時間依存の観測値に適用する際に重要です。 シュヴァルツシルトのプローブ制限運動を、速度と 重力定数$G$。 |
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In this paper, we extend the heat kernel methods to the first-order formalism of gravity, specifically, in the language of differential forms. This allows us to compute the effective dynamics of 4D gravity when the tetrad degrees of freedom are integrated out. We show that the resulting effective field theory is the Lorentz gauge theory. | この論文では、ヒート カーネル法を一次形式主義に拡張します。 特に微分形式の言語における重力について。 これにより、 の四次次数の場合の 4D 重力の効果的なダイナミクスを計算します。 自由が統合されます。 結果として得られる有効場の理論が というのがローレンツゲージ理論です。 |
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We propose an efficient regularization method for functional determinants of radial operators using heat kernel coefficients. Our key finding is a systematic way to identify heat kernel coefficients in the angular momentum space. We explicitly obtain the formulas up to sixth order in the heat kernel expansion, which suffice to regularize functional determinants in up to 13 dimensions. We find that the heat kernel coefficients accurately approximate the large angular momentum dependence of functional determinants, and make numerical computations more efficient. In the limit of a large angular momentum, our formulas reduce to the WKB formulas in previous studies, but extended to higher orders. All the results are available in both the zeta function regularization and the dimensional regularization. | 関数的行列式に対する効率的な正則化法を提案します。 熱カーネル係数を使用する放射演算子。 私たちの重要な発見は、 角運動量における熱カーネル係数を特定する体系的な方法 空間。 heat カーネルで 6 次までの式を明示的に取得します。 拡張は、関数的決定因子を最大 13 で正則化するのに十分です 寸法。 熱カーネル係数が正確に近似していることがわかります。 関数的決定因子の角運動量への大きな依存性、および 数値計算がより効率的になります。 大きな角度の限界で 勢いに乗って、私たちの式は以前の研究の WKB 式に縮小されますが、 高次まで拡張されました。 すべての結果は両方のゼータで利用できます。 関数正則化と次元正則化。 |
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We investigate the reduced density matrices obtained for the quantum states in the context of 3d Chern-Simons theory with gauge group SU(2) and Chern-Simons level $k$. We focus on the quantum states associated with the $T_{p,p}$ torus link complements, which is a $p$-party pure quantum state. The reduced density matrices are obtained by taking the $(1|p-1)$ bi-partition of the total system. We show that the characteristic polynomials of these reduced density matrices are monic polynomials with rational coefficients. | 量子状態に対して得られた還元密度行列を調査します。 ゲージ群 SU(2) を使用した 3 次元チャーン・シモンズ理論の文脈では、 チャーン・シモンズ レベル $k$。 に関連する量子状態に焦点を当てます。 $T_{p,p}$ トーラスリンク補体、これは $p$-party 純粋量子状態です。 の 縮小密度行列は、 $(1|p-1)$ の二分割を行うことによって取得されます。 システム全体。 これらの特徴的な多項式が次のようになることを示します。 密度行列は、有理係数を持つモニック多項式です。 |
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This paper investigates the functional calculus of the harmonic oscillator on each Moyal-Groenewold plane, the noncommutative phase space which is a fundamental object in quantum mechanics. Specifically, we show that the harmonic oscillator admits a bounded $\mathrm{H}^\infty(\Sigma_\omega)$ functional calculus for any angle $0 < \omega < \frac{\pi}{2}$ and even a bounded H\"ormander functional calculus on the associated noncommutative $\mathrm{L}^p$-spaces, where $\Sigma_\omega=\{ z \in \mathbb{C}^*: |\arg z| <\omega \}$. To achieve these results, we develop a connection with the theory of 2-step nilpotent Lie groups by introducing a notion of twisted Weyl tuple and connecting it to some semigroups of operators previously investigated by Robinson via group representations. Along the way, we demonstrate that $\mathrm{L}^p$-square-max decompositions lead to new insights between noncommutative ergodic theory and $R$-boundedness, and we prove a twisted transference principle, which is of independent interest. Our approach accommodates the presence of a constant magnetic field and they are indeed new even in the framework of magnetic Weyl calculus on classical $\mathrm{L}^p$-spaces. Our results contribute to the understanding of functional calculi on noncommutative spaces and have implications for the maximal regularity of the most basic evolution equations associated to the harmonic oscillator. | この論文は、調和振動子の関数計算を調査します。 それぞれの Moyal-Groenewold 平面、非可換位相空間 量子力学の基本的なオブジェクト。 具体的には、 調和振動子は有界 $\mathrm{H}^\infty(\Sigma_\omega)$ を許容します 任意の角度 $0 < \omega < \frac{\pi}{2}$、さらには関数微積分 関連する非可換性に関する有界関数計算 $\mathrm{L}^p$-spaces、$\Sigma_\omega=\{ z \in \mathbb{C}^*: |\arg z| <\omega \}$。 これらの結果を達成するために、私たちは理論とのつながりを発展させます。 ねじれたワイルタプルの概念を導入することによる 2 段階の冪能リー群の計算 そしてそれを、以前に調査された演算子のいくつかの半群に接続します。 グループ代表によるロビンソン。 その過程で、私たちは次のことを実証します。 $\mathrm{L}^p$-square-max 分解により、次のような新しい洞察が得られます。 非可換エルゴード理論と $R$ 有界性、そして我々はねじれたことを証明する 転移原理、これは独立した利益です。 私たちのアプローチ 一定の磁場の存在に対応しており、実際に新しいものです 古典的な磁気ワイル微積分の枠組みにおいても $\mathrm{L}^p$-スペース。 私たちの結果は、以下の理解に貢献します。 非可換空間に関する関数計算であり、 に関連する最も基本的な進化方程式の最大の規則性。 調和発振器。 |
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Species thermodynamics has been proposed in analogy to black hole thermodynamics. The entropy scales like an area and is given by the mere counting of the number of the species. In this work, we $\textit{derive}$ the constitutive relations of species thermodynamics and explain how those $\textit{originate}$ from standard thermodynamics. We consider configurations of species in thermal equilibrium inside a box of size $L$, and show that the temperature $T$ of the system, which plays a crucial role, is always upper bounded above by the species scale $\Lambda_{\rm sp}$. We highlight three relevant regimes: (i) when $L^{-1}< T<\Lambda_{\rm sp}$, and gravitational collapse is avoided, the system exhibits standard thermodynamics features, for example, with the entropy scaling like the volume of the box; (ii) in the limit $L^{-1}\simeq T\rightarrow \Lambda_{\rm sp}$ we recover the rules of species thermodynamics with the entropy scaling like the area of the box; (iii) an intermediate regime with $ L^{-1}\simeq T< \Lambda_{\rm sp}$ that avoids gravitational collapse and fulfills the Covariant Entropy Bound; this interpolates between the previous two regimes and its entropy is given simply in terms of the counting of the species contributing to the thermodynamic ensemble. This study also allows us to find a novel and independent bottom-up rationale for the Emergent String Conjecture. Finally, we present the $\textit{Black Hole - Tower Correspondence}$ as a generalization of the celebrated Black Hole - String Correspondence. This provides us with a robust framework to interpret the results of our thermodynamic investigation. Moreover, it allows us to qualitatively account for the entropy of black holes in terms of the degrees of freedom of the weakly coupled species in the tower. | 種の熱力学はブラックホールに類似して提案されている 熱力学。 エントロピーは面積のようにスケールされ、次の式で与えられます。 種の数を数えること。 この作業では、$\textit{導出}$ 種の熱力学の構成関係を解明し、それらがどのように関係するのかを説明する $\textit{originate}$ は標準の熱力学からのものです。 構成を検討します サイズ $L$ の箱内で熱平衡にある種の数を計算し、 重要な役割を果たすシステムの温度 $T$ は常に高い 上は種スケール $\Lambda_{\rm sp}$ によって境界付けられます。 3 つを取り上げます 関連する領域: (i) $L^{-1}< T<\Lambda_{\rm sp}$ のとき、および重力 崩壊が回避され、システムは標準的な熱力学特性を示します。 たとえば、エントロピーが箱の体積と同じようにスケーリングする場合。 (ii) 制限内で $L^{-1}\simeq T\rightarrow \Lambda_{\rm sp}$ 種の法則を回復します エントロピーが箱の面積のようにスケーリングされる熱力学。 (iii) $ L^{-1}\simeq T< \Lambda_{\rm sp}$ による中間レジームを回避する 重力崩壊し、共変エントロピー限界を満たす。 これ 前の 2 つのレジーム間を補間し、そのエントロピーは単純に与えられます。 熱力学に寄与する種の数の観点から アンサンブル。 この研究により、斬新で独立したボトムアップを見つけることもできます。 創発文字列予想の理論的根拠。 最後に紹介するのは、 $\textit{ブラックホール - タワー通信}$ を一般化したもの ブラックホール - 文字列対応を祝いました。 これにより、堅牢な 熱力学調査の結果を解釈するためのフレームワーク。 さらに、ブラックホールのエントロピーを定性的に説明できるようになります。 タワー内の弱く結合した種の自由度の観点から。 |
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We investigate the revised Deser-Woodard model of nonlocal gravity involving four auxiliary scalar fields, introduced to explain the standard cosmological background expansion history without fine-tuning issues. In particular, we simplify the complex field equations within a proper tetrad frame, thereby recasting the original system into a more tractable equivalent differential problem. We show that, by initially postulating the form of the $g_{tt}$ metric component, it is possible to reconstruct the distortion function of the gravitational model. We then describe a step-by-step procedure for solving the vacuum field equations in the case of a static and spherically symmetric spacetime. We apply our technique to find new traversable wormholes supported purely by gravity by employing either analytical, perturbative, or numerical methods. Furthermore, we demonstrate that the role of the nonlocal effects is analogous to that of exotic matter in general relativity, owing to their quantum nature. Finally, we discuss the main geometric properties of the obtained solutions. Our results present a feasible avenue for identifying novel compact objects while enhancing the comprehension of nonlocal gravitational theories. | 我々は、以下を含む非局所重力の改訂された Deser-Woodard モデルを調査します。 標準的な宇宙論を説明するために導入された 4 つの補助スカラー場 バックグラウンドの展開履歴を微調整の問題なしで確認できます。 特に私たちは、 適切な四分子系内の複素場方程式を単純化することで、 元のシステムをより扱いやすい同等のディファレンシャルに再キャストする 問題。 最初に $g_{tt}$ メトリクスの形式を仮定することで、それを示します。 コンポーネントの歪み関数を再構築することが可能です。 重力モデル。 次に、問題を解決するための段階的な手順を説明します。 静的かつ球対称の場合の真空場方程式 時空。 私たちの技術を適用して、サポートされている新しい通過可能なワームホールを見つけます 分析的、摂動的、または数値的手法を使用して、純粋に重力によって 方法。 さらに、非局所効果の役割は次のとおりであることを示します。 一般相対性理論におけるエキゾチック物質のそれに似ています。 量子の性質。 最後に、主な幾何学的特性について説明します。 得られた解決策。 私たちの結果は、新規物質を特定するための実行可能な手段を示しています。 非局所重力の理解を深めながら物体をコンパクトにする 理論。 |
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By performing a field redefinition via a cohomomorphism on the Maurer-Cartan action of the $A_\infty$ algebra, we construct an action that reproduces the characteristic structure of boundary string field theory (BSFT), which we refer to as the BSFT-like action. We show that the form and several properties of this BSFT-like action closely resemble those of BSFT. Our results suggest that this approach provides a systematic framework to derive the BSFT action from the OSFT based on $A_\infty$ algebras. | マウラー・カルタンの共準同型性を介して体の再定義を実行することによって $A_\infty$ 代数のアクションを再現するアクションを構築します。 境界弦場理論 (BSFT) の特徴的な構造。 これを参照します。 BSFT のようなアクションとして。 の形式といくつかの特性が示されることを示します。 この BSFT のようなアクションは、BSFT のアクションとよく似ています。 私たちの結果は次のことを示唆しています このアプローチは、BSFT アクションを導き出す体系的なフレームワークを提供します。 $A_\infty$ 代数に基づく OSFT。 |
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Isolated wide binary stars provide natural laboratories to directly probe gravity for Newtonian acceleration $g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-9}$ m s$^{-2}$. Recent statistical analyses of wide binaries have been performed only with sky-projected relative velocities $v_p$ in the pairs. A new method of Bayesian orbit modeling exploiting three relative velocity components including the radial (line-of-sight) component $v_r$ is developed to measure a gravitational anomaly parameter $\Gamma\equiv\log_{10}\sqrt{\gamma_g}\equiv\log_{10}\sqrt{G_{\rm{eff}}/G_{\rm{N}}}$ where $G_{\rm{eff}}$ is the effective gravitational constant for pseudo-Newtonian elliptical orbits, while $G_{\rm{N}}$ is Newton's constant. The method infers individual probability distributions of $\Gamma$ and then combines the independent distributions to obtain a consolidated distribution in a specific range of $g_{\rm{N}}$. Here the method is described and applied to a sample of 312 wide binaries in a broad dynamic range $10^{-11.0}\lesssim g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-6.7}$ m s$^{-2}$ with $v_r$ uncertainties in the range $168<\sigma_{v_r}<380$ m s$^{-1}$ selected from the Gaia DR3 database. The following results are obtained: $\Gamma = 0.000\pm 0.011$ ($N_{\rm{binary}}=125$) for a high acceleration regime ($10^{-7.9} \lesssim g_{\rm{N}} \lesssim 10^{-6.7}$ m s$^{-2}$) agreeing well with Newton, but $\Gamma = 0.085\pm 0.040$ or $\gamma_g=1.48_{-0.23}^{+0.33}$ (35) for a MOND regime ($10^{-11.0}\lesssim g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-9.5}$ m s$^{-2}$) and $\Gamma = 0.063\pm 0.015$ or $\gamma_g=1.34_{-0.08}^{+0.10}$ (111) for a MOND+transition regime ($10^{-11.0}\lesssim g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-8.5}$ m s$^{-2}$). These results show that gravitational anomaly is evident for $g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-9}$ m s$^{-2}$ and $\Gamma$ in the MOND regime ($\lesssim 10^{-9.5}$ m s$^{-2}$) agrees with the first-tier prediction of MOND gravity theories. | 孤立した幅の広い連星は、直接探査するための自然の実験室を提供します ニュートン加速度 $g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-9}$ m s$^{-2}$ の重力。 ワイド バイナリの最近の統計分析は、 ペアの空に投影された相対速度 $v_p$。 ベイジアンの新しい手法 を含む 3 つの相対速度成分を利用した軌道モデリング 半径方向 (見通し線) コンポーネント $v_r$ は、重力を測定するために開発されました。 異常パラメータ $\Gamma\equiv\log_{10}\sqrt{\gamma_g}\equiv\log_{10}\sqrt{G_{\rm{eff}}/G_{\rm{N}}}$ ここで、$G_{\rm{eff}}$ は実効重力定数です。 擬似ニュートン楕円軌道、$G_{\rm{N}}$ はニュートン定数です。 このメソッドは $\Gamma$ の個々の確率分布を推測し、 独立した分布を結合して、統合された分布を取得します。 $g_{\rm{N}}$ の特定の範囲。 ここではその方法を説明し、適用します。 広いダイナミック レンジの 312 個のワイド バイナリのサンプル $10^{-11.0}\lesssim g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-6.7}$ m s$^{-2}$ ($v_r$ の不確実性は範囲内) $168<\sigma_{v_r}<380$ m s$^{-1}$ は Gaia DR3 データベースから選択されました。 の 次の結果が得られます: $\Gamma = 0.000\pm 0.011$ ($N_{\rm{binary}}=125$) 高加速領域 ($10^{-7.9} \lesssim) g_{\rm{N}} \lesssim 10^{-6.7}$ m s$^{-2}$) はニュートンとよく一致しますが、 $\Gamma = 0.085\pm 0.040$ または MOND の場合 $\gamma_g=1.48_{-0.23}^{+0.33}$ (35) レジーム ($10^{-11.0}\lesssim g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-9.5}$ m s$^{-2}$) および $\Gamma = 0.063\pm 0.015$ または $\gamma_g=1.34_{-0.08}^{+0.10}$ (111) MOND+移行体制 ($10^{-11.0}\lesssim g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-8.5}$ m s$^{-2}$)。 これらの結果は、重力異常が明らかであることを示しています。 MOND 体制の $g_{\rm{N}}\lesssim 10^{-9}$ m s$^{-2}$ と $\Gamma$ ($\lesssim 10^{-9.5}$ m s$^{-2}$) は MOND の第一層予測と一致します 重力理論。 |
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Certain supersymmetric elementary string states with angular momentum can be viewed as small black rings in a five-dimensional string theory. These black rings have zero area event horizon. The 4D-5D connection relates these small rings to small black holes without angular momentum in one less dimension. Recent works have proposed saddle solutions that compute the supersymmetric index for small black holes using gravitational path integral. In this paper, we propose an analogous saddle solution for a five-dimensional small black ring. The dominant contribution comes from a black ring saddle that rotates in both independent planes in five dimensions and has a finite area event horizon. We also write the saddle solution as a three-center Bena-Warner solution. | 角運動量を伴う特定の超対称基本文字列状態は、 5次元のひも理論では小さな黒いリングとして見なされます。 これらの黒 リングにはゼロ面積の事象の地平線があります。 4D-5D 接続は、これらの小さな関係を結び付けます。 1 つ少ない次元での角運動量のないリングから小さなブラック ホールまで。 最近の研究では、超対称性を計算するサドル ソリューションが提案されています。 重力経路積分を使用した小さなブラックホールの指数。 この論文では、 私たちは、5 次元の小さな黒の同様のサドル ソリューションを提案します。 指輪。 主な貢献は、回転する黒いリングサドルによるものです。 両方とも 5 次元の独立した平面であり、有限領域の事象の地平線を持ちます。 また、サドル解を 3 中心 Bena-Warner 解として記述します。 |
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We use a recently proposed covariant procedure to reduce the Chern-Simons action of three-dimensional higher-spin gravity to the boundary, resulting in a Lorentz covariant action for higher-order chiral scalars. After gauge-fixing, we obtain a higher-derivative action generalizing the $s=1$ Floreanini-Jackiw and $s=2$ Alekseev-Shatashvili actions to arbitrary spin $s$. For simplicity, we treat the case of general spin at the linearized level, while the full non-linear asymptotic boundary conditions are presented in component form for the $SL(3,\mathbb R)$ case. Finally, we extend the spin-3 linearized analysis to a background with non-trivial higher-spin charge and show that it has a richer structure of zero modes. | 最近提案された共変手順を使用して、チャーン・シモンズ係数を低減します。 三次元の高スピン重力が境界に作用し、その結果、 高次キラル スカラーに対するローレンツ共変作用。 ゲージ固定後、 $s=1$ を一般化する高次の微分作用が得られます。 $s=2$ Alekseev-Shatashvili アクションは $s$ を任意に回転させます。 簡単にするために、 一般的なスピンの場合は線形化されたレベルで扱いますが、完全なスピンの場合は 非線形漸近境界条件は、コンポーネント形式で表示されます。 $SL(3,\mathbb R)$ の場合。 最後に、スピン 3 の線形化解析を拡張します。 自明ではない高スピン電荷を背景にして、それが ゼロモードのより豊富な構造。 |
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In this letter, we study proper time Lyapunov exponents and coordinate time Lyapunov exponents of chaos for both massless and massive particles orbiting a four-dimensional Kerr-AdS black hole, and explore their relationships with the phase transition of this black hole. The result reveals that both types of Lyapunov exponents can reflect the occurrence of the phase transition. Specifically, when compared to the proper time and coordinate time Lyapunov exponents of massive particles in chaotic states, the exponents corresponding to massless particles demonstrate a more robust capability in describing the phase transition. Furthermore, we conduct a study on critical exponents associated with these Lyapunov exponents in this black hole, identifying a critical exponent value of 1/2. | この手紙では、固有時間リアプノフ指数を研究し、時間を調整します 地球を周回する無質量粒子と大質量粒子の両方のカオスのリアプノフ指数 4 次元 Kerr-AdS ブラック ホールとの関係を調査します。 このブラックホールの相転移。 結果から、両方のタイプが リアプノフ指数は、相転移の発生を反映することができます。 具体的には、リアプノフの適正時刻と座標時刻とを比較した場合 カオス状態の質量粒子の指数、対応する指数 質量のない粒子への記述は、より堅牢な記述能力を示します。 相転移。 さらに、臨界指数に関する研究を実施します。 このブラックホール内のリアプノフ指数と関連しており、 臨界指数値は 1/2 です。 |
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One-dimensional scattering of a wave packet of a relativistic fermion under a temporally oscillating electric field superimposed on a potential step is discussed by using the Furry-picture perturbation theory, where the oscillating electric field is treated as a perturbation. Reflection and transmission probabilities of the wave packet, which in its single-mode limit are consistent with those in the stationary scattering off the potential step alone, are investigated up to the second order. We show that even in the absence of the so-called Klein region, a positive-frequency incoming wave can penetrate the negative-frequency region below the potential step by emitting its energy to the oscillating electric field with a finite tunneling probability. | 相対論的フェルミ粒子の波束の一次元散乱 電位ステップに重畳された時間的に振動する電場は、 ファーリーピクチャ摂動理論を使用して議論されます。 電場は摂動として扱われます。 反射と透過 波束の確率。 シングルモードの限界では一貫しています。 潜在的なステップのみから離れた定常散乱にあるものは、 二次まで調べました。 が存在しない場合でも、 いわゆるクライン領域では、正の周波数の到来波が侵入する可能性があります。 エネルギーを放出することにより、電位ステップより下の負の周波数領域を生成します。 有限のトンネル確率で振動する電場。 |
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This paper discusses how particle production from the vacuum can be explained by local analysis when the field theory is defined by differential geometry on curved manifolds. We have performed the local analysis in a mathematically rigorous way, respecting the Markov property. The exact WKB is used as a tool for extracting non-perturbative effect from the local system. After a serious application of the differential geometry and the exact WKB to particle production, we show that entanglement does not appear in the Unruh effect as far as the standard formulation by the differential geometry is valid. This result should not be attributed to a consistency problem between the ``entanglement state'' and the ``standard field theory by differential geometry'', but to the fact that the conventional calculation of the Unruh effect is done by extrapolation which is not consistent with the differential geometry. The situation is similar to that of the Dirac monopole, but topology is not relevant and the basis for building field theories in differential geometry is strongly involved. | この論文では、真空からの粒子生成をどのように説明できるかについて説明します。 場の理論が微分幾何学によって定義される場合の局所解析による 湾曲したマニホールド。 数学的に局所解析を実行しました。 マルコフ特性を尊重した厳密な方法。 正確な WKB がツールとして使用されます ローカルシステムから非摂動効果を抽出します。 深刻な問題の後 微分幾何学と正確な WKB の粒子への適用 本番では、ウンルー効果にエンタングルメントが現れないことを示します。 微分幾何学による標準定式化が有効である限り。 これ 結果は、 「もつれ状態」と「微分による標準場理論」 幾何学」ですが、ウンルーの従来の計算は 効果は外挿によって行われますが、差分と一致しません。 幾何学。 状況はディラックモノポールの状況と似ていますが、トポロジーは 関連性はなく、微分における場の理論を構築するための基礎となります。 幾何学が大きく関係しています。 |
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New rotating dilaton black hole and black string solutions in three spacetime dimensions are obtained. The background spacetime interpolates between Anti-de Sitter and a (an asymptotically) flat spacetime. The new black strings are characterized by their masses, angular momenta and axion charges. The uncharged black string solutions have only a single horizon. They contain a curvature singularity enclosed inside their horizons. Thus, they are also black hole solutions of Einstein-scalar gravity. On the other hand, the charged black string solutions have two horizons. They may or may not contain a curvature singularity depending on the ratio of their inner and outer horizons radii. When they contain a singularity, the singularity is either at or enclosed inside their inner horizons. We also obtain, in addition to the uncharged black strings, other new black hole solutions of Einstein-scalar gravity by applying duality transformation on the new charged black strings. The new black holes are described by their masses and angular momenta. We show that their angular momenta do not depend on their horizons radii. We also find that the masses of a class of the black holes can be made negative by adjusting, using the gauge ambiguity, the asymptotic value of the (independent component of the) Kalb-Ramond field in the dual black strings. We also discuss black hole and black string solutions with a curvature singularity at or beyond their outer or event horizons. Black hole solutions with a ring curvature singularity in between their inner and outer horizons are also presented. | 3 つの時空における新しい回転ダイラトン ブラック ホールとブラック ストリング ソリューション 寸法が得られます。 背景の時空はアンチデの間を補間します シッターと(漸近的に)平坦な時空。 新しい黒い弦は、 質量、角運動量、アクシオン電荷によって特徴付けられます。 無課金の 黒い文字列ソリューションには水平線が 1 つしかありません。 曲率が含まれています 彼らの地平線の中に閉じ込められた特異点。 したがって、それらもブラックホールです アインシュタインのスカラー重力の解。 一方、帯電した黒は、 文字列ソリューションには 2 つの領域があります。 曲率が含まれていても含まれていない場合もあります 特異点は、内地平線と外地平線の半径の比率に依存します。 特異点が含まれる場合、特異点は にある、または囲まれています。 彼らの内なる地平線の内側で。 無課金のブラックに加えて、 文字列、その他のアインシュタイン スカラー重力の新しいブラック ホール ソリューションを適用することにより、 新しい帯電した黒い糸の二重性の変換。 新しいブラックホール は質量と角運動量によって記述されます。 それらの角度が 運動量は地平線の半径に依存しません。 また、大量の ブラックホールのクラスは、ゲージを使用して調整することで負にすることができます あいまいさ、(の独立成分) の漸近値 デュアルブラックストリングのカルブ・ラモンドフィールド。 ブラックホールについても議論します。 曲率特異点が外側または外側にある黒い弦解 イベントの地平線。 リング曲率特異点を伴うブラック ホールの解 内なる地平線と外的な地平線の間のことも示されています。 |
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We investigate the entanglement harvesting protocol within the context of cylindrical gravitational waves given first by Einstein and Rosen, focusing on the interactions between non-relativistic quantum systems and linearized quantum gravity. We study how two spatially separated detectors can extract entanglement from the specific spacetime in the presence of gravitational waves, which provides a precise quantification of the entanglement that can be harvested using these detectors. In particular, we obtain the relation between harvested entanglement and the distance to wave sources that emits gravitational waves and analyze the detectability using quantum Fisher information. The enhanced detectability demonstrates the advantages of cylindrical symmetric gravitational waves. | コンテキスト内でエンタングルメントハーベスティングプロトコルを調査します。 アインシュタインとローゼンによって最初に与えられた円筒重力波。 非相対論的量子システムと線形化された量子システムの間の相互作用 量子重力。 空間的に離れた 2 つの検出器がどのように抽出できるかを研究します。 重力の存在下での特定の時空からのもつれ 波。 これは、可能性のあるもつれの正確な定量化を提供します。 これらの検出器を使用して収集されます。 特に、次の関係が得られます。 採取されたもつれと放射する波源までの距離 重力波を検出し、量子フィッシャーを使用して検出可能性を分析する 情報。 検出能力の向上により、次の利点が実証されます。 円筒対称重力波。 |
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We consider classical theories described by Hamiltonians $H(p,q)$ that have a non-degenerate minimum at the point where generalized momenta $p$ and generalized coordinates $q$ vanish. We assume that the sum of squares of generalized momenta and generalized coordinates is an integral of motion. In this situation, in the neighborhood of the point $p=0, q=0$ quadratic part of a Hamiltonian plays a dominant role. We suppose that a classical observer can observe only physical quantities corresponding to quadratic Hamiltonians and show that in this case, he should conclude that the laws of quantum theory govern his world. | ハミルトニアン $H(p,q)$ によって記述された古典理論を考慮します。 一般化運動量 $p$ と 一般化座標 $q$ は消滅します。 の二乗和は次のように仮定します。 一般化された運動量と一般化された座標は運動の積分です。 で この状況では、点 $p=0, q=0$ の近傍で a の二次部分が発生します。 ハミルトニアンが支配的な役割を果たします。 古典的な観察者は次のことができると考えています。 二次ハミルトニアンに対応する物理量のみを観察し、 この場合、量子論の法則は次のように結論づけられるはずであることを示します。 彼の世界を統治する。 |
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Magic is a quantum resource essential for universal quantum computation and represents the deviation of quantum states from those that can be simulated efficiently using classical algorithms. Using the Stabilizer R\'enyi Entropy (SRE), we investigate two-qubit states with maximal magic, which are most distinct from classical simulability, and provide strong numerical evidence that the maximal second order SRE is $\log (16/7)\approx 0.827$, establishing a tighter bound than the prior $\log(5/2)\approx 0.916$. We identity 480 states saturating the new bound, which turn out to be the fiducial states for the mutually unbiased bases (MUBs) generated by the orbits of the Weyl-Heisenberg (WH) group, and conjecture that WH-MUBs are the maximal magic states for $n$-qubit, when $n\neq 1$ and 3. We also reveal a striking interplay between magic and entanglement: the entanglement of maximal magic states is restricted to two possible values, $1/2$ and $1/\sqrt{2}$, as quantified by the concurrence; none is maximally entangled. | マジックは普遍的な量子計算に不可欠な量子リソースであり、 シミュレーション可能な量子状態からの量子状態の偏差を表します 古典的なアルゴリズムを効率的に使用します。 スタビライザー R\'enyi エントロピーの使用 (SRE) では、最大の魔法を備えた 2 量子ビット状態を調査します。 古典的なシミュレーション可能性とは異なり、強力な数値的証拠を提供します 最大の 2 次 SRE は $\log (16/7)\約 0.827$ であることがわかり、 以前の $\log(5/2)\約 0.916$ よりも厳しい制限です。 480 の州を識別します 新しい境界を飽和させます。 これが、 ワイルハイゼンベルク軌道によって生成される相互不偏塩基 (MUB) (WH) グループ、および WH-MUB が最大の魔法状態であるという推測 $n\neq 1$ と 3 のときの $n$-qubit。 また、間の顕著な相互作用も明らかにします。 魔法とエンタングルメント: 最大の魔法状態のエンタングルメントは制限されています によって定量化される、2 つの可能な値、$1/2$ と $1/\sqrt{2}$ に変換されます。 同意;どれも最大限に絡み合っていません。 |
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In this paper we construct a class of Degenerate Higher-Order Scalar-Tensor (DHOST) theories with an extra scalar field, which admits viable solutions of bouncing universe satisfying the following requirements: (i) absence of Belinski-Khalatnikov-Lifshitz (BKL) instability, ghost and gradient instability, (ii) absence of superluminality, (iii) generation of nearly scale-invariant curvature perturbations and very small tensor-to-scalar ratio, and (iv) conventional asymptotics in the distant past and future, where gravity sector is described by General Relativity and the DHOST scalar has a canonical form of Lagrangian. We also expect our models to have sufficiently small non-Gaussianities of primordial curvature perturbations to be compatible with observations. As such, this work exemplifies for the first time the fully viable two-field DHOST bouncing cosmology, which is free of instability and superluminality problems as well as compatible with observations. | この論文では、縮退高次スカラーテンソルのクラスを構築します。 追加のスカラー場を備えた (DHOST) 理論。 以下の要件を満たすバウンスユニバース: (i) ベリンスキー・ハラトニコフ・リフシッツ (BKL) の不安定性、ゴースト、勾配 不安定性、(ii) 超光度の欠如、(iii) ほぼ光度の生成 スケール不変の曲率摂動と非常に小さいテンソル対スカラー比、 (iv) 遠い過去と未来における従来の漸近線、重力 セクターは一般相対性理論によって記述され、DHOST スカラーには標準的な ラグランジュの形式。 また、モデルが十分に小さいことも期待されます。 互換性のある原始曲率摂動の非ガウス性 観察。 したがって、この作品は、 不安定性や不安定性のない、実行可能な 2 フィールド DHOST バウンス宇宙論 超光度の問題や観測との互換性があります。 |
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Complex quantum many-body dynamics spread initially localized quantum information across the entire system. Information scrambling refers to such a process, whose simulation is one of the promising applications of quantum computing. We demonstrate the Hayden-Preskill recovery protocol and the interferometric protocol for calculating out-of-time-ordered correlators to study the scrambling property of a one-dimensional kicked-Ising model on 20-qubit trapped-ion quantum processors. The simulated quantum circuits have a geometrically local structure that exhibits the ballistic growth of entanglement, resulting in the circuit depth being linear in the number of qubits for the entire state to be scrambled. We experimentally confirm the growth of signals in the Hayden-Preskill recovery protocol and the decay of out-of-time-ordered correlators at late times. As an application of the created scrambling circuits, we also experimentally demonstrate the calculation of the microcanonical expectation values of local operators adopting the idea of thermal pure quantum states. Our experiments are made possible by extensively utilizing one of the highest-fidelity quantum processors currently available and, thus, should be considered as a benchmark for the current status of the most advanced quantum computers. | 複雑な量子多体ダイナミクスが最初に局在化された量子に広がる システム全体にわたる情報。 情報スクランブルとは、このようなものを指します。 そのシミュレーションは量子の有望なアプリケーションの 1 つです。 コンピューティング。 Hayden-Preskill 回復プロトコルと 時間外順序の相関器を計算するための干渉プロトコル 1 次元キックイジング モデルのスクランブル特性を研究します。 20量子ビットのトラップイオン量子プロセッサ。 シミュレートされた量子回路には、 弾道的成長を示す幾何学的に局所的な構造 もつれにより、回路の深さは線形になります。 状態全体がスクランブルされる量子ビット。 を実験的に確認しています ヘイデン・プレスキル回復プロトコルにおけるシグナルの増加とシグナルの減衰 遅い時間に順序がずれた相関器。 作成したものの応用として スクランブル回路の計算も実験的に示します。 という考え方を採用したローカルオペレータのミクロカノニカルな期待値 熱的な純粋量子状態。 私たちの実験は広範な支援によって可能になりました 現在利用可能な最も忠実度の高い量子プロセッサの 1 つを利用 したがって、現在の状況のベンチマークとして考慮される必要があります。 最先端の量子コンピューター。 |
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We study coupling selection rules of chiral matter fields in heterotic string theory with standard embedding. These selection rules are determined by topological properties of Calabi-Yau threefolds. We classify coupling selection rules on complete intersection Calabi-Yau threefolds for $h^{1,1}\leq 5$. It is found that all of these selection rules for $h^{1,1}\leq 5$ are understood by combinations of only five types of fusion rules. | ヘテロストリングにおけるキラル物質場のカップリング選択則を研究します 標準的な埋め込みを使用した理論。 これらの選択ルールは次のように決定されます。 カラビ・ヤウのトポロジー的性質は 3 つあります。 カップリング選定を分類します $h^{1,1}\leq 5$ の完全交差カラビ-ヤウの 3 倍に関する規則。 それは $h^{1,1}\leq 5$ のこれらの選択規則はすべて、次のように理解できることがわかりました。 たった5種類のフュージョンルールの組み合わせ。 |
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In [Phys. Rev. D 54, 6293 (1996)], the black hole entropy was derived by solving the matrix equation obtained from the stabilization equations for the solution of frozen moduli. In this paper, by directly solving the stabilization equations for the solution of frozen moduli without using the matrix equation, we find linear relations between any two of the three complex moduli at the black hole horizon. So far, no one discusses the linear relations. Via the linear relations, we derive the unique solution of frozen moduli and reduce the stabilization equations in three different ways. For example, the eight stabilization equations in [Phys. Rev. D 54, 6293 (1996)] can be replaced equivalently with three equations: the solution of moduli z1 and two linear relations, which are much simpler and more intuitive. | [物理学。 Rev. D 54, 6293 (1996)]、ブラック ホールのエントロピーは次のように導出されます。 の安定化方程式から得られた行列方程式を解く。 凍結弾性率の解。 この論文では、安定化を直接解くことにより、 行列方程式を使用しない固定モジュラスの解の方程式、 3 つの複素係数のうちの任意の 2 つの間に線形関係が見つかります。 ブラックホールの地平線。 これまでのところ、線形関係について議論する人は誰もいません。 を介して 線形関係を利用して、凍結弾性率の一意の解を導き出し、 3 つの異なる方法で安定化方程式を計算します。 たとえば、8 [Phys. Rev. D 54, 6293 (1996)] と置き換えることができます モジュライ z1 の解と 2 つの線形方程式の 3 つの方程式と同等です。 関係ははるかにシンプルで直感的です。 |
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Recently proposed $SL(2,\mathbb{Z})$ invariant $\alpha$-attractor models have plateau potentials with respect to the inflaton and axion fields. The slope of the potential in the inflaton direction is exponentially suppressed at large values of the inflaton field, but the slope of the potential in the axion direction is double-exponentially suppressed. Therefore, the axion field remains nearly massless and practically does not change during inflation. The inflationary trajectory in such models is stable with respect to quantum fluctuations of the axion field. We show that isocurvature perturbations do not feed into the curvature perturbations during inflation, and discuss the possibility of such transfer at the post-inflationary stage. | 最近提案された $SL(2,\mathbb{Z})$ 不変 $\alpha$ アトラクター モデルは、 インフレトンおよびアクシオン場に関するプラトーポテンシャル。 の傾き インフレ方向のポテンシャルは全体的に指数関数的に抑制される インフレトン場の値、しかしアクシオンのポテンシャルの傾き 方向は二重指数関数的に抑制されます。 したがって、アクシオンフィールドは、 質量はほぼゼロのままであり、インフレ中でも実質的に変化しません。 の このようなモデルのインフレーション軌道は量子に関して安定しています。 アクシオン場の変動。 等曲率摂動は影響を受けないことを示します。 膨張時の曲率摂動をフィードし、 インフレ後の段階でそのような移転が行われる可能性。 |
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We investigate non-local conserved charges in perturbed two-dimensional conformal field theories from the point of view of the 3d SymTFT of the unperturbed theory. In the SymTFT we state a simple commutation condition which results in a pair of compatible bulk and defect perturbations, such that the perturbed line defects are conserved in the perturbed CFT. In other words, the perturbed defects are rigidly translation invariant, and such defects form a monoidal category which extends the topological symmetries. As examples we study the A-type Virasoro minimal models $M(p,q)$. Our formalism provides one-parameter families of commuting non-local conserved charges for perturbations by a primary bulk field with Kac label $(1,2)$, $(1,3)$, or $(1,5)$, which are the standard integrable perturbations of minimal models. We find solutions to the commutation condition also for other bulk perturbations, such as $(1,7)$, and we contrast this with the existence of local conserved charges. There has been recent interest in the possibility that in certain cases perturbations by fields such as $(1,7)$ can be integrable, and our construction provides a new way in which integrability can be found without the need for local conserved charges. | 摂動二次元における非局所保存電荷を調査します 3d SymTFT の観点から見た共形場の理論 動じない理論。 SymTFT では、次のような単純な転流条件を記述します。 その結果、互換性のあるバルク摂動と欠陥摂動のペアが発生します。 摂動線欠陥は摂動 CFT で保存されます。 言い換えれば、 摂動された欠陥は厳密に平行移動不変であり、そのような欠陥は 位相対称性を拡張するモノイド圏。 例として、私たちは A タイプの Virasoro 最小モデル $M(p,q)$ を研究します。 私たちの形式主義が提供するのは、 通勤非地域保存料金の 1 パラメータ ファミリ Kac ラベル $(1,2)$、$(1,3)$、または $(1,5)$、これは最小モデルの標準可積分摂動です。 私たちは 他のバルク摂動についても転流条件の解を見つけます。 $(1,7)$ のようなもので、これを局所保存されたものの存在と対比します。 料金。 最近、特定の分野で次のような可能性が注目されています。 $(1,7)$ などのフィールドによる場合の摂動は積分可能であり、 この構造は、 ローカル保存料金の必要性。 |
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We present a novel stochastic variational method (SVM) for quantizing non-relativistic spinless particles in curved spaces with torsion. Unlike canonical quantization, this approach is naturally suited for quantization in general coordinate systems and shows that torsion, typically associated with spin, can influence the quantum dynamics of spinless particles through quantum fluctuations. In a flat space, this torsion-induced effect appears as a logarithmic nonlinearity in the Schroedinger equation, which is relevant to studies of solitons, wave function collapse, and possible modifications to conventional quantum mechanics. Since torsion arises in various modified gravity theories, particularly those related to the early universe and dark matter, our findings suggest a new mechanism through which such effects may impact quantum behavior. We also provide a rough estimate for the upper bound of the torsion magnitude. | 量子化のための新しい確率的変分法 (SVM) を提案します。 ねじれのある湾曲空間内の非相対論的スピンレス粒子。 とは異なり 正準量子化と同様に、このアプローチは当然、次の量子化に適しています。 一般的な座標系と、一般的に関連するねじれを示します。 スピン、量子を通じてスピンレス粒子の量子力学に影響を与えることができる 変動。 平坦な空間では、このねじれによる効果は次のように現れます。 シュレーディンガー方程式の対数非線形性。 ソリトン、波動関数の崩壊、および可能な修正の研究 従来の量子力学。 各種改造ではねじれが発生しますので 重力理論、特に初期宇宙と暗黒に関連する理論 重要なことですが、私たちの調査結果は、そのような影響が起こる可能性がある新しいメカニズムを示唆しています 量子の動作に影響を与えます。 上限の概算見積りも提供します ねじれの大きさ。 |
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Symmetry-breaking quantum phase transitions lead to the production of topological defects or domain walls in a wide range of physical systems. In second-order transitions, these exhibit universal scaling laws described by the Kibble-Zurek mechanism, but for first-order transitions a similarly universal approach is still lacking. Here we propose a spinor Bose-Einstein condensate as a testbed system where critical scaling behavior in a first-order quantum phase transition can be understood from generic properties. We demonstrate the applicability of the Kibble-Zurek mechanism for this transition to determine the critical exponents for: (1) the onset of the decay of the metastable state on short times scales, and (2) the number of resulting phase-separated ferromagnetic domains at longer times, as a one-dimensional spin-1 condensate is ramped across a first-order quantum phase transition. The predictions are in excellent agreement with mean-field numerical simulations and provide a paradigm for studying the decay of metastable states in experimentally accessible systems. | 対称性の破れた量子相転移は、 広範囲の物理システムにおけるトポロジカル欠陥またはドメインウォール。 で 二次遷移、これらは次の式で説明される普遍的なスケーリング則を示します。 Kibble-Zurek メカニズムですが、一次遷移については同様に普遍的なメカニズムです。 アプローチがまだ不足しています。 ここでスピノル ボース アインシュタイン凝縮を次のように提案します。 一次量子相における重要なスケーリング動作を行うテストベッド システム 遷移は一般的なプロパティから理解できます。 私たちは、 この移行に対する Kibble-Zurek メカニズムの適用性を判断する 以下の臨界指数: (1) 準安定状態の崩壊の開始 短い時間スケールでの、および (2) 結果として生じる相分離の数 より長い時間では、一次元スピン 1 凝縮体としての強磁性ドメイン は、一次量子相転移にわたってランプされます。 予測は入っています 平均場の数値シミュレーションとよく一致しており、 準安定状態の崩壊を実験的に研究するためのパラダイム アクセス可能なシステム。 |
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Duality symmetries in supergravity theories, together with their implications for string theory, are reviewed. | 超重力理論における二重性の対称性とその意味 弦理論についてはレビューされています。 |
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We have studied the viscous properties as well as the Bjorken expansion of a rotating QGP medium. In the noncentral events of heavy-ion collisions, the produced medium can carry a finite angular momentum with a finite range of angular velocity. This rotation can significantly affect various properties, including viscous properties and the expansion of the QGP medium. Using a novel relaxation time approximation for the collision integral in the relativistic Boltzmann transport equation at finite angular velocity, we have calculated the shear and bulk viscosities and compared them with their counterparts in the standard relaxation time approximation within the kinetic theory approach. Our results show that the angular velocity increases both shear and bulk viscosities, suggesting an enhanced momentum transfer within the medium and greater fluctuations in local pressure. This rotational effect on viscosities is more evident at lower temperatures than at higher temperatures. Our analysis also shows that, compared to the standard relaxation time approximation, the shear viscosity is lower while the bulk viscosity is higher in the novel relaxation time approximation for all temperatures. Additionally, some observables related to the flow characteristic, fluid behavior and conformal symmetry of the medium are markedly impacted due to rotation. We have also studied the hydrodynamic evolution of matter within the Bjorken boost-invariant scenario and have found that the energy density evolves faster in the presence of finite rotation than in the nonrotating case. Consequently, rapid rotation accelerates the cooling process of the QGP medium. | 私たちは粘性特性とビョルケン膨張を研究しました。 回転QGP媒体。 重粒子衝突の非中心事象では、 生成された媒体は、有限の範囲で有限の角運動量を運ぶことができます。 角速度。 この回転はさまざまなプロパティに大きな影響を与える可能性があります。 粘性特性と QGP 媒体の膨張が含まれます。 小説を使って 相対論的衝突積分の緩和時間近似 有限角速度におけるボルツマン輸送方程式を計算しました。 せん断粘度と体積粘度を比較し、それらを対応するものと比較しました。 動力学理論アプローチにおける標準的な緩和時間の近似。 私たちの 結果は、角速度がせん断力と体積の両方を増加させることを示しています 粘度は、媒体内の運動量の伝達が強化されていることを示唆しており、 局所的な圧力の変動が大きくなります。 粘度に対するこの回転効果 高温よりも低温の方が顕著です。 私たちの分析 また、標準的な緩和時間近似と比較して、 小説ではせん断粘度が低く、バルク粘度が高くなります。 すべての温度に対する緩和時間の近似値。 さらに、いくつかの 流れ特性、流体挙動、コンフォーマルに関連する観察項目 媒体の対称性は回転により著しく影響を受けます。 私たちも持っています ビョルケンのブースト不変条件内での物質の流体力学的進化を研究した シナリオを作成し、存在下ではエネルギー密度がより速く進化することを発見しました。 非回転の場合よりも有限回転になります。 その結果、回転が速くなり、 QGP媒体の冷却プロセスを加速します。 |
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We present several known solutions to the two-dimensional Ising model. This review originated from the ``Ising 100'' seminar series held at Bo\u{g}azi\c{c}i University, Istanbul, in 2024. | 2 次元イジング モデルに対する既知の解決策をいくつか紹介します。 これ で開催された「イジング100」セミナーシリーズからのレビューです。 2024 年、イスタンブールのボウアジ大学。 |
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It is long known that quantum Calogero models feature intertwining operators, which increase or decrease the coupling constant by an integer amount, for any fixed number of particles. We name these as ``horizontal'' and construct new ``vertical'' intertwiners, which \emph{change the number of interacting particles} for a fixed but integer value of the coupling constant. The emerging structure of a grid of intertwiners exists only in the algebraically integrable situation (integer coupling) and allows one to obtain each Liouville charge from the free power sum in the particle momenta by iterated intertwining either horizontally or vertically. We present recursion formul\ae\ for the intertwiners as a factorization problem for partial differential operators and prove their existence for small values of particle number and coupling. As a byproduct, a new basis of non-symmetric Liouville integrals appears, algebraically related to the standard symmetric one. | 量子カロジェロ モデルが絡み合った演算子を特徴とすることは長い間知られていました。 これは、結合定数を整数だけ増減します。 粒子の固定数。 これらを「水平」と名付け、新たに構築します。 「垂直」インターツイナー。 \emph{相互作用するものの数を変更します。 粒子}は結合定数の固定された整数値です。 新興の 絡み合い体のグリッドの構造は、代数的に積分可能な範囲内でのみ存在します。 状況 (整数結合) を計算し、各 Liouville 電荷を取得できるようにします。 反復的な絡み合いによる粒子運動量の自由電力合計から、 水平方向または垂直方向。 の再帰式\ae\を提示します。 偏微分演算子の因数分解問題としての絡み子と 粒子数と結合の値が小さい場合にその存在を証明します。 として 副産物として、非対称リューヴィル積分の新しい基礎が現れます。 代数的には標準対称のものと関連しています。 |
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We introduce an algorithm that samples a set of loop momenta distributed as a given Feynman integrand. The algorithm uses the tropical sampling method and can be applied to evaluate phase-space-type integrals efficiently. We provide an implementation, momtrop, and apply it to a series of relevant integrals from the loop-tree duality framework. Compared to naive sampling methods, we observe convergence speedups by factors of more than $10^6$. | として分散された一連のループ運動量をサンプリングするアルゴリズムを導入します。 ファインマン被積分関数が与えられる。 アルゴリズムは熱帯サンプリング法を使用し、 位相空間型積分を効率的に評価するために適用できます。 私たちが提供するのは 実装、momtrop を作成し、それを一連の関連する積分に適用します。 ループツリー二重性フレームワーク。 単純なサンプリング方法と比較して、次のことが観察されます。 $10^6$ 以上の係数で収束が高速化します。 |
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In this work, we have considered a spherically symmetric non-rotating charged black hole geometry where both the Newton's gravitational constant and the charge of the black hole flows with the energy scale. We have used the Kretschmann scale identification to write down the finite cutoff for the momentum scale in terms of the proper distance. Introducing the flow of running couplings, the event horizon radius of the black hole using quantum improved Reissner-Nordstrom metric was found in \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.066016}{Phys. Rev. D 104 (2021) 066016}. We have, in this work, explored the thought experiment of a two-level atom freely falling into the event horizon of a quantum improved charged black hole and have computed the transition probability of the atom for going from its ground state to the excited state via emission of a virtual photon. We find that the probability deviates slightly from the pure Planckian spectrum. We have showed that this deviation is due to the presence of incomplete lower gamma function in the distribution function. We have then computed the horizon brightened acceleration radiation entropy and found that it is identical to the Bekenstein-Hawking entropy followed by the renormalization group correction terms including an inverse logarithmic and a square root of the area term due to emitting photons. | この研究では、球対称で非回転の荷電粒子を考慮しました。 ニュートンの重力定数と ブラックホールの電荷はエネルギースケールとともに流れます。 私たちが使用したのは、 クレッチマンスケールの識別により、有限カットオフを書き留めます。 適切な距離に関する運動量のスケール。 ランニングの流れを紹介 カップリング、量子を使用したブラック ホールの事象の地平線半径の改善 ライスナー・ノードストローム計量は次の場所で見つかりました。 \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.066016}{物理学。 Rev. D 104 (2021) 066016}。 この研究では、2 つのレベルの思考実験を検討しました。 量子的に改良された帯電した黒色の事象の地平線に原子が自由に落下する ホールからの原子の遷移確率を計算しました。 仮想光子の放出を介して基底状態から励起状態に変化します。 私たちは見つけます その確率は純粋なプランクのスペクトルからわずかに逸脱していることがわかります。 私たちは は、この偏差が不完全な下部の存在によるものであることを示しました。 分布関数のガンマ関数。 次に地平線を計算しました 加速放射エントロピーを明るくし、それが ベケンシュタイン・ホーキングエントロピーとそれに続く繰り込み群補正 逆対数および面積項の平方根を含む項 光子を放出します。 |
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We investigate the formation of primordial black holes in curvaton models of inflation, where the curvature perturbation is not only generated by the inflaton but also by a light scalar field (the curvaton) that decays after inflation. During inflation, both fields are subject to quantum diffusion, owing to small-scale vacuum fluctuations crossing out the Hubble radius. After inflation, whether the curvaton dominates the universe or not depends on its field value when inflation ends. Since that value is stochastic, different regions of the universe undergo different post-inflationary histories. In practice, we show that this results in a double-peaked distribution for the number of e-folds realised in these models. Since that number of e-folds is related to the curvature perturbation by the delta-N formalism, the presence of a second peak has important consequences for primordial black holes that we discuss. | 我々は、曲面モデルにおける原始ブラックホールの形成を調査します。 インフレーションでは、曲率の摂動は、 インフレトンだけでなく、後に減衰する光のスカラー場 (曲面子) によっても変化します。 インフレーション。 インフレーション中は、両方の場が量子拡散の影響を受けます。 ハッブル半径を超える小規模な真空変動によるものです。 後 インフレーション、曲面が宇宙を支配するかどうかは、その曲面によって決まります。 インフレーション終了時のフィールド値。 その値は確率的なものなので異なります 宇宙の各地域は、インフレ後のさまざまな歴史を経ています。 で 実際にやってみると、これにより、 これらのモデルで実現される e-fold の数。 その電子折りの数は デルタ N 形式による曲率摂動に関連する、 2 番目のピークは原始ブラック ホールに重要な影響を及ぼします。 話し合う。 |
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In this contribution, we use machine learning (ML) based models to separate the prompt and non-prompt production of heavy flavour hadrons, such as $D^0$ and J/$\psi$, in proton-proton collisions at LHC energies. For this purpose, we use PYTHIA~8 to generate events, which provides a good qualitative agreement with experimental measurements of charm hadron production. The input features for the ML models are experimentally measurable. The prediction accuracy of the ML models used in this study reaches up to 99\%. The ML models can be useful in providing precise track-level identification, which is not possible in experiments with traditional methods. The contribution also discusses future applications of the ML models to understand the production of prompt and non-prompt heavy quark hadrons. | この寄稿では、機械学習 (ML) ベースのモデルを使用して、 $D^0$ などの重フレーバーハドロンの即時および非即時生成 および J/$\psi$、LHC エネルギーでの陽子と陽子の衝突。 この目的のために、私たちは PYTHIA~8 を使用してイベントを生成します。 これにより、良好な定性的一致が得られます。 チャームハドロン生成の実験的測定を伴う。 入力機能 ML モデルは実験的に測定可能であるためです。 の予測精度は、 この研究で使用された ML モデルは最大 99\% に達します。 ML モデルは次のような用途に役立ちます。 正確なトラックレベルの識別を提供しますが、これは不可能です。 伝統的な手法を使った実験。 寄稿では将来についても言及されています プロンプトとプロンプトの生成を理解するための ML モデルのアプリケーション 非即発性重いクォークハドロン。 |
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Gravitational waves (GWs) from merging binary black holes (BHs) enable unprecedented tests of gravitational theories beyond Einstein's General Relativity (GR) in highly nonlinear, dynamical regimes. Such GW measurements require an accurate description of GW signatures that may arise in alternative gravitational models. In this work, we focus on a class of higher-curvature extensions of GR, the scalar-Gauss-Bonnet theories, where BHs can develop scalar hair. In an inspiraling binary system, this leads to scalar-induced tidal effects in the dynamics and radiation. We calculate the dominant adiabatic dipolar tidal effects via an approximation scheme based on expansions in post-Newtonian, higher-curvature, and tidal corrections. The tidal effects depend on a characteristic scalar Love number, which we compute using BH perturbation theory, and have the same scaling with GW frequency as the higher-curvature corrections. We perform case studies to characterize the net size and parameter dependencies of these effects, showing that at low frequencies, tidal effects dominate over the higher-curvature contributions for small couplings within current bounds, regardless of the total BH mass, while at high frequencies they are subdominant. We further consider prospects observing both of these regimes, which would be interesting for breaking parameter degeneracies, with multiband detections of LISA and ground-based detectors or the Einstein Telescope alone. We also assess the frequency range of the transition between these regimes by numerically solving the energy balance law. Our results highlight the importance of the dipolar scalar tidal effects for BHs with scalar hair, which arise in several beyond-GR paradigms, and provide ready-to-use inputs for improved GW constraints on Gauss-Bonnet theories. | 連星ブラック ホール (BH) の合体からの重力波 (GW) により、 アインシュタインの一般論を超える重力理論の前例のないテスト 高度に非線形な動的領域における相対性理論 (GR)。 このようなGW測定 代替で発生する可能性のある GW 署名の正確な説明が必要です。 重力モデル。 この研究では、曲率の高いクラスに焦点を当てます。 GR の拡張、BH が開発できるスカラー ガウス ボンネット理論 スカラーヘア。 インスピレーションを与えるバイナリ システムでは、これはスカラー誘導につながります。 ダイナミクスと放射線における潮汐効果。 ドミナントを計算します 展開に基づく近似スキームによる断熱双極子潮汐効果 ポストニュートン、高曲率、および潮汐補正において。 潮汐の影響 BH を使用して計算される特性スカラー Love 数に依存します。 摂動理論に基づいており、GW 周波数と同じスケーリングを持ちます。 より高い曲率の補正。 ネットの特徴を示すケーススタディを実施します これらのエフェクトのサイズとパラメーターの依存性は、低い値での影響を示しています。 周波数、潮汐効果は、より高い曲率の寄与よりも支配的です。 BH の総質量に関係なく、電流範囲内で小さなカップリングが発生します。 高い周波数では、それらはサブドミナントになります。 見通しをさらに検討します これらの体制の両方を観察することは、打破する上で興味深いことになるでしょう パラメータ縮退、LISA および地上ベースのマルチバンド検出による 検出器またはアインシュタイン望遠鏡単独。 周波数範囲も評価します エネルギーを数値的に解くことにより、これらの体制間の遷移を解析します。 バランスの法則。 私たちの結果は、双極子スカラー潮汐の重要性を強調しています。 GR を超えたいくつかのパラダイムで生じる、スカラーヘアを持つ BH への影響 ガウスボンネットの GW 制約を改善するためのすぐに使える入力を提供します 理論。 |
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We investigate neutrino decoherence within the framework of quantum spacetime, focusing on the $\kappa$-Minkowski model. We show that stochastic fluctuations in quantum spacetime induce an energy-dependent decoherence effect, where the decoherence rate scales as $E^{-4}$. This result aligns with recent IceCube observations, indicating that quantum gravity does not induce significant decoherence for high-energy neutrinos. Additionally, we establish conditions under which quantum spacetime effects could influence relic neutrinos, such as those in the cosmic neutrino background ($C\nu B$). Our results shed light on how quantum spacetime fluctuations impact neutrino oscillation physics. | 量子の枠組み内でニュートリノデコヒーレンスを研究します $\kappa$-Minkowski モデルに焦点を当てた時空。 確率論的なことを示します 量子時空の変動はエネルギー依存のデコヒーレンスを誘発する この効果では、デコヒーレンス率は $E^{-4}$ としてスケールされます。 この結果は以下と一致します 最近の IceCube の観測は、量子重力が誘発しないことを示しています 高エネルギーニュートリノの顕著なデコヒーレンス。 さらに、 量子時空効果が遺物に影響を及ぼす可能性がある条件 宇宙ニュートリノ背景 ($C\nu B$) などのニュートリノ。 私たちの その結果は、量子時空変動がニュートリノにどのような影響を与えるかを明らかにする 振動物理学。 |
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The presence of an infinite number of marginal four-fermion operators is a key characteristic of the two-dimensional Gross-Neveu model. In this study, we investigate the structure of UV divergences in this model, and by symmetry argument we found that the renormalizability only requires a subset of evanescent operators. We perform a 7-loop renormalization computation of beta function for the corresponding evanescent operator, and confirm its non-trivial contribution to UV divergences. By integrating infrared rearrangement, dimensional shifting, and large momentum expansion techniques, we systematically reduce the two-dimensional tensor integrals in the four-fermion correlation functions into four-dimensional scalar integrals. These scalar integrals are subsequently evaluated using the graphical function method, which marks the first application of the method to models with fermionic fields. Our result represents the first time that beta functions have been computed analytically beyond 5-loop in a model with spinning particles. | 無限の数の周辺 4 フェルミオン演算子が存在することは、 2 次元 Gross-Neveu モデルの重要な特徴。 この研究では、 このモデルの UV 発散の構造を対称性によって調査します。 引数で、繰り込み可能性には次のサブセットのみが必要であることがわかりました。 一時的な演算子。 ベータの 7 ループ繰り込み計算を実行します。 対応するエバネッセント演算子の関数を計算し、その関数が自明でないことを確認する UV発散への寄与。 赤外線再配置を統合することで、 次元シフトや大きな運動量拡張技術など、 4 フェルミオンの 2 次元テンソル積分を体系的に削減します。 相関関数を 4 次元のスカラー積分に変換します。 これらのスカラー その後、積分はグラフィカル関数法を使用して評価されます。 これは、フェルミオン場を持つモデルへのこの方法の最初の適用を示しています。 私たちの result は、ベータ関数が初めて計算された時間を表します。 回転する粒子を含むモデルでは解析的に 5 ループを超えています。 |
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We study (i) Janus deformations and (ii) non-local double trace deformations of a pair of CFTs, as two different ways to construct CFT duals of traversable AdS wormholes. First, we construct a simple model of traversable wormholes by gluing two Poincar\'e AdS geometries and BTZ black holes and compute holographic two point functions and (pseudo) entanglement entropy. We point out that a Janus gravity solution describes a traversable wormhole when the deformation parameter takes imaginary values. On the other hand, we show that double trace deformations between two decoupled CFTs can reproduce two point functions of traversable AdS wormholes. By considering the case where the double trace deformation is given by a non-local $T\overline{T}$ deformation, we analyze the dual gravity which implies emergence of wormholes. We present toy model of these deformed CFTs by using free scalars and obtain qualitative behaviors expected for them. We argue that the crucial difference between the two constructions is that a global time slice of wormhole is described by a pure state for Janus deformations, while it is a mixed state for the double trace deformations. | 私たちは、(i) ヤヌス変形と (ii) 非局所的な二重トレース変形を研究します。 CFT のペアの、トラバース可能な CFT デュアルを構築する 2 つの異なる方法として AdS ワームホール。 まず、通過可能なワームホールの単純なモデルを次のように構築します。 2 つのポアンカレ AdS ジオメトリと BTZ ブラック ホールを接着して計算します ホログラフィック 2 点関数と (擬似) もつれエントロピー。 指摘します ヤヌスの重力解は、通過可能なワームホールを説明します。 変形パラメータは虚数をとります。 一方で、次のことを示します。 2 つの分離された CFT 間のダブル トレース変形により、2 つの点を再現できます。 通過可能な AdS ワームホールの機能。 というケースを考えると、 ダブル トレース変形は非局所 $T\overline{T}$ 変形によって与えられます。 私たちはワームホールの出現を示唆する二重重力を分析します。 プレゼントします フリー スカラーを使用してこれらの変形 CFT のおもちゃモデルを作成し、定性的なデータを取得します。 彼らに期待される行動。 私たちは、両者の決定的な違いは次のとおりであると主張します。 2 つの構造は、ワームホールのグローバル タイム スライスが次のように記述されることです。 ヤヌス変形の場合は純粋な状態ですが、ダブル変形の場合は混合状態です。 変形の痕跡。 |
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This is a light and short review on the geometry of hypermultiplets coupled to supergravity and its appearance in string theory. As is long known, the target space of the hypermultiplet sigma-model is a quaternion-K\"ahler (QK) manifold of negative scalar curvature. We review some aspects of hypermultiplet moduli spaces, but also study aspects of QK-geometries in relation to the swampland, including some concrete examples of swampland QK-manifolds. | これは、結合された超多重項の幾何学に関する軽くて短いレビューです。 超重力と弦理論におけるその出現について。 古くから知られているように、 超多重項シグマ モデルのターゲット空間は四元数 K アーラー (QK) です 負のスカラー曲率の多様体。 ハイパーマルチプレットのいくつかの側面を確認します モジュライ空間だけでなく、 湿地 QK 多様体の具体例をいくつか含む。 |
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DWs represent two-dimensional topological defects that emerge from the spontaneous breaking of discrete symmetries in various new physics models. In this study, we undertake the first calculation of GWs produced by scalar perturbations generated from the DW network. Our findings indicate that the GW spectrum is notably distinct from that of other sources. This opens up a promising avenue for future GW experiments aimed at exploring the role of DWs in the early universe. | DW は、 さまざまな新しい物理モデルにおける離散対称性の自発的破れ。 で この研究では、スカラーによって生成された GW の最初の計算を行います。 DW ネットワークから生成される摂動。 私たちの調査結果は、GWが スペクトルは他の音源のスペクトルとは著しく異なります。 これにより、 DW の役割を探ることを目的とした将来の GW 実験の有望な道 初期の宇宙では。 |
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Studies regarding extra-dimensions have been of great interest in modern theoretical physics, including their observational consequences from future gravitational wave (GW) observatories. In this direction, extreme mass-ratio inspirals (EMRI), attracting considerable interest in GW astronomy and fundamental physics, can potentially provide a useful platform for the search of extra dimensions. In this paper, we examine a rotating braneworld black hole in the context of equatorial eccentric EMRI and attempt to provide an order of magnitude analysis for the extra-dimensional parameter termed "tidal charge". We estimate GW fluxes for the dominant mode and determine the impact of the tidal charge parameter on the orbital evolution. We further evaluate the prospects of detecting such a parameter through mismatch computation. We observe a significant enhancement in the mismatch as the value of orbital eccentricity or tidal charge parameter increases; the phenomenon becomes more obvious for rapidly rotating massive black holes. Thus, the study suggests that eccentric EMRI can potentially probe the existence of extra dimensions with future low-frequency detectors such as the Laser Interferometer Space Antenna (LISA). | 異次元に関する研究は現代でも大きな関心を集めています。 理論物理学、将来からの観測結果を含む 重力波(GW)観測所。 この方向では、極端な質量比 inspirals (EMRI)、GW の天文学と 基礎物理学は、検索に有用なプラットフォームを提供する可能性があります 余分な次元の。 この論文では、回転するブレーンワールド ブラック ホールを調べます。 赤道偏心EMRIのコンテキストで、次の順序を提供しようとしています。 「潮汐力」と呼ばれる異次元パラメータのマグニチュード分析。 支配的なモードの GW フラックスを推定し、その影響を判断します。 軌道発展における潮汐力パラメータ。 さらに評価します。 不一致計算を通じてそのようなパラメータを検出できる可能性があります。 私たちは 軌道の値として不一致の大幅な増加が観察されます。 離心率または潮汐パラメータが増加します。 現象はさらに大きくなる 高速で回転する巨大なブラック ホールでは明らかです。 したがって、この研究は次のことを示唆しています。 エキセントリックな EMRI は、余剰次元の存在を探ることができる可能性があります。 レーザー干渉計スペースアンテナなどの将来の低周波検出器 (リサ)。 |
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We investigate slow roll inflation and the creation of primordial density fluctuations in the framework of $f(Q,T)$ gravity. Our focus is on constraining the evolution of both the background and perturbations in this theory, specifically using the form $f(Q,T) = \alpha Q + g(T)$, where $g(T)$ is an arbitrary function of the trace of the stress-energy tensor $T$. We derive the Mukhanov-Sasaki equations for scalar and tensor perturbations, and by solving these equations in the slow-roll regime, we compute the power spectra and spectral index for both modes within the general functional framework of $g(T)$. In particular, we examine power law functional forms of $g(T)$ to establish the observational constraints associated with quadratic potential. By imposing constraints on the model's parameters, we obtain results that align closely with the Planck 2018 data and BAO data for the tensor-to-scalar ratio. Notably, a model that includes $g(T) = \beta T^2$ and a quadratic potential yields the best-fit values consistent with the spectral index and tensor-to-scalar ratio suggested by the Planck and BICEP2 results. | ゆっくりとしたロールインフレーションと原始密度の生成を調査します $f(Q,T)$ 重力の枠組みの変動。 私たちは制約に重点を置いています この理論における背景と摂動の両方の進化、 具体的には $f(Q,T) = \alpha Q + g(T)$ という形式を使用します。 ここで $g(T)$ は 応力エネルギーテンソル $T$ のトレースの任意の関数。 を導き出します。 スカラー摂動とテンソル摂動のムハノフ・佐々木方程式、および次の解法による これらの方程式をスローロール領域で使用して、パワースペクトルを計算し、 一般的な機能枠組み内の両方のモードのスペクトルインデックス $g(T)$。 特に、 $g(T)$ のべき乗則関数形式を調べて、 二次ポテンシャルに関連する観察上の制約を確立します。 による モデルのパラメータに制約を課すと、一致する結果が得られます。 テンソル対スカラー比については、Planck 2018 データおよび BAO データとほぼ一致しています。 特に、 $g(T) = \beta T^2$ と二次ポテンシャルを含むモデル スペクトルインデックスと一致する最適な値を生成し、 プランクと BICEP2 の結果によって示唆されたテンソル対スカラー比。 |
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In this study, we investigate the polarization properties of gravitational waves within a torsionless spacetime framework, as described by the Palatini formalism. Our analysis uncovers the presence of two novel polarization modes, referred to as shear modes, which extend beyond the traditional set of six modes in a four-dimensional Riemannian spacetime. These shear modes, uniquely driven by vector degrees of freedom associated with non-metricity, are classified as vector modes, and their detection provides a unique opportunity to explore the fundamental structure of spacetime. Furthermore, we establish a comprehensive theoretical framework within the most general second-order Palatini theory to systematically analyze the polarization modes of gravitational waves, providing robust support for using gravitational wave detectors to test and refine gravitational theories. | この研究では、重力の偏光特性を調査します。 パラティーニによって説明された、ねじれのない時空の枠組み内の波 形式主義。 私たちの分析により、2 つの新しい偏光モードの存在が明らかになりました。 せん断モードと呼ばれ、従来の 6 つのセットを超えて拡張されます。 4 次元リーマン時空のモード。 これらのせん断モードは、独自の 非計量性と関連付けられたベクトル自由度によって駆動される、 ベクトルモードとして分類されており、その検出はユニークな機会を提供します 時空の基本構造を探ります。 さらに、 最も一般的な二次内の包括的な理論的枠組み 偏光モードを体系的に分析するパラティーニ理論 重力波、重力波の使用を強力にサポートします 重力理論をテストし改良するための検出器。 |
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In this paper we construct irregular representations of the affine Kac-Moody algebra $\widehat{sl}(2,\mathbb{C})$. We show how such irregular representations correspond to irregular Gaiotto-Teschner representations of the Virasoro algebra. The intertwiners for such representations satisfy a version of Knizhnik-Zamolodchikov (KZ) equations which we call irregular KZ equations. By connecting to 2d Liouville theory, we show how the conformal blocks governed by our irregular KZ equation correspond to 4d Argyres-Douglas theories with surface operator insertions. The corresponding flat connections describe braiding between such operators on the Gaiotto curve. | この論文では、アフィン Kac-Moody の不規則表現を構築します。 代数 $\widehat{sl}(2,\mathbb{C})$。 そのようなイレギュラーな様子を示します 表現は、不規則なガイオット・テシュナー表現に対応します。 ヴィラソロ代数。 このような表現のインターツイナーはバージョンを満たす クニジニク・ザモロドチコフ (KZ) 方程式を不規則 KZ 方程式と呼びます。 2次元リウーヴィル理論に接続することで、共形ブロックがどのように支配されるかを示します。 私たちの不規則な KZ 方程式は、次の 4 次元 Argyres-Douglas 理論に対応します。 サーフェス オペレータの挿入。 対応するフラット接続は次のとおりです。 ガイオット曲線上でそのような演算子間を編組します。 |
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The triad refers to embedding of two systems of polynomials, symmetric ones and those of the Baker-Akhiezer type into a power series of the Noumi-Shiraishi type. It provides an alternative definition of Macdonald theory and its extensions. The basic triad is associated with the vector representation of the Ding-Iohara-Miki (DIM) algebra. We discuss lifting this triad to two elliptic generalizations and further to the bi-elliptic triad. At the algebraic level, it corresponds to elliptic and bi-elliptic DIM algebras. This completes the list of polynomials associated with Seiberg-Witten theory with adjoint matter in various dimensions. | トライアドは、対称多項式の 2 つの系の埋め込みを指します。 そしてベイカー・アキザー型のものは能見・白石のパワー系列に入る タイプ。 それはマクドナルド理論とその理論の別の定義を提供します。 拡張子。 基本トライアドは、次のベクトル表現に関連付けられています。 丁-イオハラ-ミキ (DIM) 代数。 このトライアドを 2 つの楕円形に持ち上げることについて説明します。 一般化、そしてさらに双楕円トライアドへ。 代数レベルでは、 これは、楕円および双楕円 DIM 代数に対応します。 これで完了です 随伴物質を含むザイベルグ・ヴィッテン理論に関連する多項式のリスト さまざまな次元で。 |
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The final pulse of gravitational wave (GW) emission is released in the chirp phase of binary coalescence, with LIGO detections since GW150914 showing the radiated energy $E_{\mathrm{GW}}$ scales approximately as one-tenth of the chirp mass: $\sim\mathcal{M}/10$. While evident in numerical relativity, this scaling lacks a simple analytical form without ad hoc assumptions. We model the binary as a rotating, contracting Gaussian volume, and from the energy density of a gravitating body with torsion we yield a classical peak radiated energy of $E_\mathrm{GW}=(5/48)\mathcal{M}$. Refining this via stochastic gravity, we treat first-order metric perturbations as graviton fluctuations, applying relativistic kinetic theory to a Bose-Einstein-distributed graviton gas. This derives the peak radiated energy at the chirp mass as the gas' effective thermal energy: $E_\mathrm{GW}\simeq 0.11296\mathcal{M}$, matching LIGO data with 1:1 ratios of 0.851--0.998. This quantum-classical correspondence suggests graviton gas kinematics (e.g., GW/graviton wave-particle duality, high-energy graviton-graviton scattering) and invites noise analysis and post-coalescence studies. | 重力波 (GW) 放射の最後のパルスがチャープで放出されます。 GW150914 以降の LIGO 検出により、二元合体段階が示されています。 放射エネルギー $E_{\mathrm{GW}}$ は、 チャープ質量: $\sim\mathcal{M}/10$。 これは数値相対論では明らかですが、 スケーリングには、その場限りの仮定を持たない単純な分析形式が欠けています。 モデル化します 回転、収縮するガウス体積としてのバイナリ、およびエネルギー密度から ねじれを伴う重力体の古典的なピーク放射エネルギーが得られます。 $E_\mathrm{GW}=(5/48)\mathcal{M}$。 これを確率的重力によって洗練すると、 一次計量摂動を重力子の変動として扱い、 ボース・アインシュタイン分布重力子ガスに対する相対論的運動理論。 これ チャープ質量におけるピーク放射エネルギーをガスの実効値として導き出します。 熱エネルギー: $E_\mathrm{GW}\simeq 0.11296\mathcal{M}$、LIGO データと一致 1:1 の比率は 0.851 ~ 0.998 です。 この量子と古典の対応関係は、 重力子気体運動学 (例: GW/重力子波-粒子二重性、高エネルギー) 重力子間散乱) を利用し、ノイズ分析と合体後の分析を可能にします。 勉強します。 |
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We recently defined a model of 2 coupled SU(2) Higgs doublets which revealed an interesting structure of renormalization group flows to 1-loop when the SU(2) is broken to U(1). In this article we compute the beta functions to 3 loops and show that the 1-loop structure of flows persists to higher orders. For SU(2) broken to U(1), we conjecture a beta function to all orders. The flows can be extended to large coupling using a strong-weak coupling duality $g \to 1/g$. One finds a line of fixed points which are new conformal field theories in 4 spacetime dimensions which are non-unitary due to negative norm states but still have real eigenvalues. We also find massless flows between 2 non-trivial fixed points, and a regime with a cyclic RG flow. For the flows between points on the critical line, we compute the anomalous dimensions of the perturbations in the UV and IR, and identify some special points where anomalous dimensions are rational numbers. The model is non-unitary since the hamiltonian is pseudo-hermitian, $H^\dagger = {\cal K} H {\cal K}^\dagger$. The unitary operator ${\cal K}$ satisfies ${\cal K}^2 =1$ and this allows a projection onto positive norm states with a unitary time evolution with positive probabilities. | 私たちは最近、2 つの結合した SU(2) ヒッグスダブレットのモデルを定義しました。 繰り込み群の興味深い構造は、次の場合に 1 ループに流れます。 SU(2) は U(1) に分解されます。 この記事では、ベータ関数を 3 まで計算します。 ループを作成し、フローの 1 ループ構造が高次まで持続することを示します。 SU(2) が U(1) に分解された場合、すべての次数に対するベータ関数が推測されます。 の フローは、強結合と弱結合の双対性 $g を使用して大規模な結合に拡張できます。 \から1/g$に。 新しい等角場である固定点の列が見つかります。 負の規範により非単一性となる 4 つの時空次元における理論 状態ではありますが、実際の固有値はまだ存在します。 また、2 つの間に質量のない流れも見つかります。 自明ではない固定点、および周期的な RG フローを伴うレジーム。 流れのために 臨界線上の点の間で、その異常な寸法を計算します。 UV と IR の摂動を調べ、いくつかの特別な点を特定します。 異常次元は有理数です。 モデルは非ユニタリであるため、 ハミルトニアンは擬似エルミート関数であり、$H^\dagger = {\cal K} H {\cal K}^\dagger$ です。 の ユニタリー演算子 ${\cal K}$ は ${\cal K}^2 =1$ を満たし、これにより次のことが可能になります。 ユニタリ時間発展による正の標準状態への投影 正の確率。 |
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The infrared singularities of scattering amplitudes have historically contributed to much development in understanding fundamental structures in physics. However, the fate of the leading soft singularities of amplitudes in non-trivial background fields has remained largely unknown. In this paper, we derive the leading soft theorems for photons, gluons and gravitons on generic plane wave backgrounds in gauge theory and gravity. The results differ from the flat space results through dependence on the initial conditions of the soft mediator. We also consider the special case of self-dual plane wave backgrounds, and match onto the flat space results when the background is treated perturbatively. | 散乱振幅の赤外線特異点は歴史的に の基本的な構造を理解する上で多くの発展に貢献しました。 物理。 ただし、振幅の主要なソフト特異点の運命は、 重要な背景フィールドはほとんど知られていないままです。 本稿では、 一般的な関数で光子、グルーオン、重力子に関する主要なソフト定理を導き出します。 ゲージ理論と重力における平面波の背景。 結果は 平坦な空間は、ソフトの初期条件に依存して生じます。 仲介者。 自己二重平面波の特殊な場合も考慮します。 背景、および背景が存在する場合の平らな空間の結果への一致 乱暴に扱われた。 |
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We present a very detailed derivation of solutions describing hairy black holes within the gravity-coupled Weinberg-Salam theory, which were previously reported in \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.171402}{Phys.Rev.Lett. 133 (2024) 171402}. These black holes support a strong magnetic field that polarizes the electroweak vacuum and creates a condensate of massive fields carrying superconducting currents along the black hole horizon. The currents, in turn, generate a ``corona'' of magnetic vortex segments attached to the horizon at both ends. The condensate and corona together constitute the black hole hair. The extremal solutions approach, in the far field, the magnetic Reissner-Nordstr\"om configuration, with a total mass that is {\it lower} than the total charge, $M<|Q|$, due to the negative Zeeman energy of the condensate. This makes the removal of the hair energetically unfavorable. The maximally hairy black holes exhibit masses comparable to terrestrial values, with approximately 11\% of their total mass stored in the hair. Given that these solutions arise within a well-tested theoretical framework, they are likely to have physical relevance. | 毛むくじゃらの黒を説明するソリューションの非常に詳細な導出を提示します。 以前は存在していた重力連動ワインバーグ・サラーム理論の穴 で報告されました \href{https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.171402}{Phys.Rev.Lett. 133 (2024) 171402}。 これらのブラックホールは、地球を分極させる強力な磁場を支えています。 電気弱真空を発生させ、大規模な場の凝縮物を生成します。 ブラックホールの地平線に沿った超伝導電流。 流れは今度は、 地平線に付着した磁気渦セグメントの「コロナ」を生成する 両端。 凝縮物とコロナは一緒になってブラックホールヘアを構成します。 極値解は、遠方界で磁気に接近します。 Reissner-Nordstr\"om 構成、総質量は以下よりも {\it 低い} 凝縮物の負のゼーマン エネルギーによる総電荷 $M<|Q|$。 これにより、毛の除去がエネルギー的に不利になります。 最大限に 毛むくじゃらのブラックホールは地球の値に匹敵する質量を示します。 総質量の約 11% が毛髪に蓄えられています。 これらを考慮すると、 解決策は十分にテストされた理論的枠組みの中で生まれます。 物理的な関連性があります。 |
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The study of symmetry plane correlations (SPCs) can be useful in characterizing the direction of the anisotropic emission of produced particles in the final state. The study of SPCs provides an independent method to understand the transport properties of the system formed in heavy-ion collisions. Similar to anisotropic flow coefficients, which are largely influenced by the initial spatial anisotropy, SPCs also depend upon the participant plane correlation measured using the participating nucleons of the collision overlap region. In this paper, SPCs have been studied in Pb-Pb collisions at $\sqrt{s_{\rm NN}}=5.02$ TeV using the event generator AMPT. In addition to their behaviour with the changing centrality of the collision, their event shape dependence has also been studied for the first time, using the event shape classifier transverse spherocity. The Gaussian estimator has been used to evaluate the correlations, and these have been compared to the participant plane correlations defined in an analogous way to the symmetry plane correlations and a qualitative match has been found between them. These event-shape differentiated symmetry plane correlations can be used to deduce the presence of higher-order anisotropies in the initial energy distribution, thus giving insight into the initial geometry of the colliding system, among other applications like model development and model testing using Bayesian analyses. | 対称面相関 (SPC) の研究は、次のような場合に役立ちます。 生成された粒子の異方性放出の方向を特徴付ける 最終状態で。 SPC の研究は、次のことを行うための独立した方法を提供します。 重イオンで形成される系の輸送特性を理解する 衝突。 異方性流動係数と同様、主に SPC は初期空間異方性の影響を受けるため、 の参加核子を使用して測定された参加面相関 衝突オーバーラップ領域。 この論文では、SPC は Pb-Pb で研究されています。 イベントジェネレーターAMPTを使用した$\sqrt{s_{\rm NN}}=5.02$ TeVでの衝突。 で 衝突の中心性の変化に伴う挙動に加えて、 それらのイベント形状依存性もまた、以下を使用して初めて研究されました。 イベント形状分類子の横球面度。 ガウス推定量は次のようになります。 相関関係を評価するために使用され、これらは 対称性と同様の方法で定義された参加者平面相関 平面相関があり、それらの間に定性的な一致が見つかりました。 これら イベント形状の微分対称面相関を使用して推定できる 初期エネルギー分布における高次の異方性の存在、 したがって、衝突システムの初期形状についての洞察が得られます。 ベイジアンを使用したモデル開発やモデルテストなどのその他のアプリケーション 分析。 |
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We study cosmological evolution in a flat FLRW spacetime in the context of modified STEGR gravity or $f(Q)$, using an exponential two-parameter model which represents a smooth perturbative expansion around the $\Lambda$CDM model. The cosmological analysis is carried out by calculating the Hubble parameter as a function of redshift, for selected values of the parameters. The Hubble parameter is obtained analytically by means of several approximations good enough to deviate slightly from the $\Lambda$CDM case. Several late-time cosmological parameters are computed, such as: dark energy state parameter, deceleration parameter, statefinder parameters. Additionally, we analyzed the behavior of the classical energy conditions WEC, SEC, NEC, and DEC for both the combination of matter and geometrical contribution and the geometrical contribution alone. Beyond the background level, linear matter perturbations are studied by calculating parameters relevant to structure growth and formation. The overall results indicate that the model may exhibit quintessence-like and phantom-like behavior and it impacts the growth of structures in the universe by means late-time deviations from the $\Lambda$CDM model. | 私たちは、平坦な FLRW 時空における宇宙論的進化を、 指数関数的な 2 パラメーター モデルを使用した、修正された STEGR 重力または $f(Q)$ これは、$\Lambda$CDM モデルの周りの滑らかな摂動的展開を表します。 宇宙論的解析は、ハッブルパラメータを次のように計算することによって実行されます。 パラメータの選択された値に対する赤方偏移の関数。 ハッブル号 パラメータはいくつかの近似を使用して分析的に取得されます。 $\Lambda$CDM の場合からわずかに逸脱するのに十分です。 数回の遅刻 暗黒エネルギー状態パラメータなどの宇宙論的パラメータが計算されます。 減速パラメータ、ステートファインダーパラメータ。 さらに、次のことを分析しました。 両方の古典的なエネルギー条件 WEC、SEC、NEC、DEC の挙動 物質と幾何学的寄与と幾何学的寄与の組み合わせ 貢献だけでも。 バックグラウンドレベルを超えた、線形物質の摂動 構造の成長に関連するパラメータを計算することによって研究され、 形成。 全体的な結果は、モデルが次のような症状を示す可能性があることを示しています。 真髄のような振る舞いと幻影のような振る舞いが成長に影響を与えます。 $\Lambda$CDM からの遅延偏差による宇宙の構造 モデル。 |
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Motivated by the parametrization invariance of cosmological Lagrangians and their equivalence to systems describing the motion of particles in curved backgrounds, we identify the phase space analogue of the notion of proper time. We define the corresponding quantum operator, which results in being canonically conjugate to that of the vanishing Hamiltonian. In the context of particle dynamics, this leads to an uncertainty relation of the form $\Delta E_0 \,\Delta T \geq \hbar$, where $E_0$ is the rest energy of the particle. By studying the non-relativistic limit, we show that the action of the operator reduces to multiplication by the classical time coordinate. Finally, we derive the generic expression for the introduced time variable in the cosmological setting. | 宇宙論的なラグランジアンのパラメータ化不変性によって動機付けられ、 それらは、粒子の動きを曲面で記述するシステムと等価です。 これらの背景を踏まえて、固有時間の概念に類似した位相空間を特定します。 対応する量子演算子を定義すると、次のようになります。 消滅したハミルトニアンのそれに標準的に共役します。 という文脈で 粒子力学、これは $\Delta の形式の不確実性関係につながります。 E_0 \,\Delta T \geq \hbar$、ここで $E_0$ は粒子の残留エネルギーです。 による 非相対論的極限を研究すると、演算子のアクションが次のことを示します。 古典的な時間座標による乗算に帰着します。 最後に、次のように導きます。 宇宙論に導入された時間変数の一般的な式 設定。 |
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Non-Gaussianity in the primordial curvature perturbation is a crucial element of the early universe due to its significant impact on the primordial black hole (PBH) production. In this work, we focus on the effects of negative non-Gaussianity on PBH abundance through the lens of the compaction function criterion for PBH formation. Our setup utilizes an effective field theory of non-singular bounce, including the standard slow-roll inflation with an ultra-slow roll phase for amplifying the curvature perturbations to form PBHs. We investigate with two separate values of the non-Gaussianity parameter, $f_{\rm NL}=(-39.95,-35/8)$, found within the ekpyrotic contraction and the matter bounce scenarios, respectively, and show that a negatively large amount of $f_{\rm NL}$ can provide sizeable abundance, $10^{-3}\leq f_{\rm PBH}\leq 1$, and completely mitigates the PBH overproduction issue. We also highlight that the case with the effective sound speed $c_{s}=1$, coupled with $f_{\rm NL}=-39.95$, provides an agreement under $1\sigma$ for the scalar-induced gravitational wave explanation of the latest PTA (NANOGrav15 and EPTA) signal. Lastly, we extract an upper bound on the most negative value of, $f_{\rm NL}\sim -60$, below which we show breaching of the underlying perturbativity constraints on the power spectrum amplitude. | 原始曲率摂動における非ガウス性は重要な要素です 原初の黒色への重大な影響による初期宇宙の ホール(PBH)の生成。 この研究では、ネガティブな影響に焦点を当てます。 圧縮関数のレンズを通した PBH 存在量の非ガウス性 PBH形成の基準。 私たちのセットアップでは、有効場の理論を利用しています。 特異でないバウンス(標準的なスローロールインフレを含む) 曲率の摂動を増幅して PBH を形成するための超低速ロール フェーズ。 非ガウス性パラメーターの 2 つの別々の値を使用して調査します。 $f_{\rm NL}=(-39.95,-35/8)$、発熱収縮と それぞれ物質のバウンスシナリオを示し、負の量の物質が存在することを示しています。 $f_{\rm NL}$ はかなりの量を提供できます、$10^{-3}\leq f_{\rm PBH}\leq 1$ で、PBH の過剰生産の問題を完全に軽減します。 また、ハイライトします 実効音速 $c_{s}=1$ の場合と $f_{\rm NL}=-39.95$、スカラー誘起の $1\sigma$ の下で一致します。 最新のPTA(NANOGrav15とEPTA)信号の重力波解説。 最後に、$f_{\rm の最も負の値の上限を抽出します。 NL}\sim -60$、これ以下では基礎となる摂動性の突破が示されます。 パワースペクトル振幅の制約。 |
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We propose a pseudo-scalar quantity, which is an analogue of the Chern-Simons invariant, in the framework of non-metricity gravity. By considering the coupling between the pseudo-scalar quantity and the axion, we give scenarios which may solve the problems of the axion misalignment, the $S_8$ problem, and the beginning of inflation. When the phase transition associated with the spontaneous breaking of the gauge symmetry of the electroweak theory or grand unified theories (GUTs) occurs, the pseudo-scalar quantity has a non-trivial value, which induces the misalignment of the axion field and axion particles are produced. If the gradient of the potential is small, the $S_8$ problem might be solved. We also propose a mechanism which induces inflation by the misalignment of the axion field generated by the phase transition of the GUTs. | 我々は、チャーン・シモンズの類似物である擬似スカラー量を提案します。 非計量重力の枠組みでは不変です。 を考慮することで、 擬似スカラー量とアクシオンの間の結合、シナリオを与える これにより、アクシオンのミスアライメント、$S_8$ 問題、および インフレの始まり。 に関連する相転移が起こると、 電弱理論またはグランドのゲージ対称性の自発的破れ 統一理論 (GUT) が発生すると、擬似スカラー量が自明ではなくなります。 アクシオン フィールドとアクシオン パーティクルの位置ずれを引き起こす値 生産されます。 ポテンシャルの傾きが小さい場合、$S_8$問題 解決されるかも知れません。 また、インフレを誘発するメカニズムを提案します。 GUT の相転移によって生成されるアクシオン場の位置ずれ。 |
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We investigate a strongly coupled finite-density anisotropic fluid in $2+1$ dimensions dual to an asymptotically AdS black brane that is a solution of Einstein-Maxwell-Axion theory in $3+1$ dimensions. Despite the anisotropy, the fluid thermodynamic properties align with those of a conformal fluid. Moreover, we show that the fluid is stable under the increase of the anisotropy parameter. Additionally, we analyse the DC conductivity of the anisotropic fluid, showing its compatibility with momentum dissipation due to translational symmetry breaking. In the limit of very large anisotropy we find that the DC conductivity vanishes as a consequence of dimensionality reduction. We also find that a metal-insulator transition arises driven by the anisotropy. | $2+1$ における強結合有限密度異方性流体を調査します。 の解決策である漸近的 AdS ブラック ブレーンと双対の寸法 $3+1$ 次元のアインシュタイン・マクスウェル・アクシオン理論。 異方性にもかかわらず、 流体の熱力学特性はコンフォーマル流体の特性と一致します。 さらに、 流体は異方性の増加下でも安定であることを示します パラメータ。 さらに、異方性材料の DC 導電率を分析します。 流体、並進運動による運動量散逸との適合性を示す 対称性の破れ。 非常に大きな異方性の極限では、DC が 次元削減の結果として導電性が失われます。 私たちも 金属 - 絶縁体転移が異方性によって引き起こされることを発見しました。 |
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Extending local gauge tansformations in a suitable way to Faddeev-Popov ghost fields, one obtains a symmetry of the total action, i.e., the Yang-Mills action plus a gauge fixing term (in a lambda-gauge) plus the ghost action. The anomalous Master Ward Identity (for this action and this extended, local gauge transformation) states that the pertinent Noether current -- the interacting ``gauge current'' -- is conserved up to anomalies. It is proved that, apart from terms being easily removable (by finite renormalization), all possible anomalies are excluded by the consistency condition for the anomaly of the Master Ward Identity, recently derived in refenrence [8]. | ローカルゲージ変換をファデエフ・ポポフゴーストに適切な方法で拡張する フィールドの場合、全体の作用、つまりヤン・ミルズ作用の対称性が得られます。 ゲージ固定項 (ラムダ ゲージ内) とゴースト アクションを加えます。 の 異常なマスター ワード アイデンティティ (このアクションとこの拡張されたローカル ゲージ用) 変換) は、関連するネーター電流、つまり相互作用すると述べています。 「ゲージ電流」 -- 異常まで保存されます。 項が簡単に削除できることは別として、(有限によって) ことが証明されています。 繰り込み)、考えられるすべての異常は整合性によって除外されます。 最近導き出されたマスターウォードアイデンティティの異常の条件 参考文献[8]。 |
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The "superconformal index" is a character-valued invariant attached by theoretical physics to unitary representations of Lie superalgebras, such as $\mathfrak{su}(2,2\vert n)$, that govern certain quantum field theories. The index can be calculated as a supertrace over Hilbert space, and is constant in families induced by variation of physical parameters. This is because the index receives contributions only from "short" irreducible representations such that it is invariant under recombination at the boundary of the region of unitarity. The purpose of this paper is to develop these notions for unitarizable supermodules over the special linear Lie superalgebras $\mathfrak{sl}(m\vert n)$ with $m\ge 2$, $n\ge 1$. To keep it self-contained, we include a fair amount of background material on structure theory, unitarizable supermodules, the Duflo-Serganova functor, and elements of Harish-Chandra theory. Along the way, we provide a precise dictionary between various notions from theoretical physics and mathematical terminology. Our final result is a kind of "index theorem" that relates the counting of atypical constituents in a general unitarizable $\mathfrak{sl}(m\vert n)$-supermodule to the character-valued $Q$-Witten index, expressed as a supertrace over the full supermodule. The formal superdimension of holomorphic discrete series $\mathfrak{sl}(m\vert n)$-supermodules can also be formulated in this framework. | 「超共形インデックス」は、次のように付加される文字値の不変式です。 理論物理学からリー超代数のユニタリー表現まで $\mathfrak{su}(2,2\vert n)$、特定の場の量子理論を支配します。 の 指数はヒルベルト空間上のスーパートレースとして計算でき、次のように一定です。 物理的パラメーターの変化によって引き起こされる家族。 これはインデックスがあるためです。 次のような「短い」既約表現からのみ貢献を受け取ります。 それは、ユニタリティー領域の境界における組換えの下では不変である。 この文書の目的は、これらの概念を単一化可能に発展させることです。 特殊な線形リー超代数上のスーパーモジュール $\mathfrak{sl}(m\vert n)$ と $m\ge 2$、$n\ge 1$。 自己完結型を維持するために、フェアが含まれています 構造理論、単一化可能なスーパーモジュールに関する大量の背景資料、 Duflo-Serganova ファンクター、および Harish-Chandra 理論の要素。 に沿って このように、私たちは理論的な概念からさまざまな概念の間の正確な辞書を提供します。 物理学と数学の用語。 最終的な結果は一種の「インデックス」です。 定理 単一化可能な $\mathfrak{sl}(m\vert n)$-スーパーモジュールを文字値に変換 $Q$-Witten インデックス。 スーパーモジュール全体にわたるスーパートレースとして表現されます。 の 正則離散級数の形式的超次元 $\mathfrak{sl}(m\vert n)$-スーパーモジュールもこのフレームワークで定式化できます。 |
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In a recent work \cite{biggs2024comparing}, the effective field theory (EFT) is adopted to consider the quantum decoherence of a near-horizon Unrhu-DeWitt (UDW) charged qubit in a macroscopic cat state. We generalize this EFT approach to study the relativistic quantum information (RQI) of two static UDW-charged qubits with or without a black hole. This EFT is obtained by integrating out a massless mediator field, yielding the direct Coulombic interactions among intrinsic multipole moments of UDW detectors and the induced one on the black hole. The RQI of the quantum state of the mediator field can be probed by the reduced final states of UDW detectors by tracing out the induced internal states of the black hole. From the reduced final state, we find the patterns of entanglement harvesting agree with the ones obtained by the conventional approach based on master theory. However, the more detailed study suggests that the contextual meanings of (non-)locality may or may not be the same in quantum field theory (QFT) and RQI. To explore the contextual meanings of quantumness and locality more, we also calculate quantum discord and locality bound of the Bell-type experiments, with the former characterizing the non-classical correlations and the latter the (non-)locality in the hidden-variable context of RQI. We find that QFT and RQI agree on quantumness based on different physical reasons but may not agree on locality. | 最近の研究 \cite{biggs2024comparing} では、有効場理論 (EFT) 地平線に近いUnrhu-DeWittの量子デコヒーレンスを考慮するために採用されています (UDW) 巨視的な猫状態の荷電量子ビット。 この EFT アプローチを一般化します UDW で帯電した 2 つの静的な物質の相対論的量子情報 (RQI) を研究する ブラックホールの有無にかかわらず量子ビット。 この EFT は、 無質量メディエーター場、間の直接クーロン相互作用を生み出す UDW 検出器の固有多極子モーメントと黒に誘導された多極子モーメント 穴。 メディエーター場の量子状態の RQI は、 誘導された内部信号を追跡することにより、UDW 検出器の最終状態を低減 ブラックホールの状態。 縮小された最終状態から、次のパターンが見つかります。 エンタングルメントハーベスティングは従来の方法で得られたものと一致します マスター理論に基づいたアプローチ。 しかし、より詳細な研究によると、 (非)局所性の文脈上の意味は、量子的には同じかもしれないし、同じでないかもしれない 場の理論 (QFT) と RQI。 量子性の文脈上の意味を探る さらに局所性を考慮して、量子不一致と局所性限界も計算します。 ベルタイプの実験。 前者は非古典的な実験を特徴づけます。 相関関係、後者は隠れ変数コンテキストにおける (非) 局所性です。 RQIの。 QFT と RQI は異なることに基づいて量子性に関して一致していることがわかります。 物理的な理由ですが、地域によっては一致しない可能性があります。 |
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The spontaneous breaking of $SO(10)$ grand unified symmetry to $SU(3)_c \times SU(2)_L \times U(1)_Y \times U(1)_\chi$ yields the GUT monopole as well as a comparably heavy $U(1)_\chi$ monopole which also carries $U(1)_Y$ flux. A metastable string scenario in this case requires that the $U(1)_\chi$ symmetry is necessarily broken close to the GUT scale, thus resulting in a dimensionless string tension $G \mu \sim 10^{-6}$. We show that the $\chi$ monopole does not carry any unconfined flux following the electroweak symmetry breaking. Coupled with $G \mu \sim 10^{-6}$, this metastable string network appears to provide a good fit to the recent Pulsar Timing Array data on the stochastic gravitational background. Gauge coupling unification, especially in the presence of low scale supersymmetry, determines the GUT scale and, in combination with constraints from proton decay experiments, one is able to constrain some of the key parameters in this setup. The breaking of $SO(10)$ via $SU(5) \times U(1)_\chi$ also yields superheavy metastable strings with no unconfined flux associated with the monopoles. Finally, we consider $SO(10)$ breaking via $SU(4)_c \times SU(2)_L \times U(1)_R$, $SU(3)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R \times U(1)_{B-L}$ and flipped $SU(5)$ that yield metastable strings where the associated monopoles carry unconfined flux after the electroweak breaking. | $SO(10)$ の $SU(3)_c への大統一対称性の自発的破れ \times SU(2)_L \times U(1)_Y \times U(1)_\chi$ も GUT モノポールを生成します $U(1)_Y$ 磁束も運ぶ比較的重い $U(1)_\chi$ モノポールとして。 あ この場合の準安定文字列シナリオでは、$U(1)_\chi$ 対称性が必要です 必然的に GUT スケールの近くで壊れるため、無次元になります。 弦の張力 $G \mu \sim 10^{-6}$。 $\chi$ モノポールはそうではないことを示します。 電弱対称性の破れに続いて非閉じ込め磁束を運びます。 結合済み $G \mu \sim 10^{-6}$ を使用すると、この準安定文字列ネットワークは、 確率的重力に関する最近のパルサー タイミング アレイ データによく適合します。 背景。 特に低スケールが存在する場合のゲージカップリングの統一 超対称性は GUT スケールを決定し、制約と組み合わせて 陽子崩壊実験から、重要な要素の一部を制約することができます。 このセットアップのパラメータ。 $SU(5) \times U(1)_\chi$ による $SO(10)$ の破壊 また、非閉じ込め磁束が関連付けられていない超重準安定ストリングも生成されます。 モノポールと一緒に。 最後に、$SO(10)$ が $SU(4)_c \times を介してブレークすることを考えます。 SU(2)_L \times U(1)_R$、$SU(3)_c \times SU(2)_L \times SU(2)_R \times U(1)_{B-L}$ と反転された $SU(5)$ は準安定文字列を生成します。 関連するモノポールは、弱電破壊後に非閉じ込め磁束を運びます。 |
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We investigate the cosmological dynamics of interacting dark energy within the framework of $\alpha$-attractor models. Specifically, we analyze the associated autonomous system, focusing on its fixed points that represent dark energy and scaling solutions, along with their stability conditions. We employ center manifold theory to address cases where some fixed points display eigenvalues with zero and negative real parts. The model reveals attractors describing dark energy, enabling a smooth transition from the radiation-dominated era to the matter-dominated era, and ultimately into the dark-energy-dominated phase. Additionally, we identify a scaling matter solution capable of modifying the growth rate of matter perturbations during the matter-dominated epoch. Consequently, we study the evolution of matter perturbations by obtaining both analytical and numerical solutions to the density contrast evolution equation. Based on these results, we compute numerical solutions for the weighted growth rate $f\sigma_{8}$, indicating that interacting $\alpha$-attractor dark energy models may provide a better fit to structure formation data than the standard $\Lambda$CDM scenario. | 私たちは内部で相互作用する暗黒エネルギーの宇宙論的ダイナミクスを調査します。 $\alpha$-attractor モデルのフレームワーク。 具体的には、 関連する自律システム、暗闇を表す固定点に焦点を当てる エネルギーとスケーリングのソリューションとその安定性条件。 私たちは雇用します いくつかの不動点が表示されるケースに対処するための中心多様体理論 ゼロおよび負の実数部を持つ固有値。 モデルがアトラクターを明らかにする ダークエネルギーを説明し、ダークエネルギーからのスムーズな移行を可能にします。 放射線が支配する時代から物質が支配する時代へ、そして最終的には 暗黒エネルギーが支配する段階。 さらに、スケーリングの問題を特定します 物質の摂動の成長速度を変更できるソリューション 物質が支配する時代。 その結果、私たちは物質の進化を研究します の解析的解と数値的解の両方を取得することにより摂動を解析します。 濃度コントラストの進化方程式。 これらの結果に基づいて計算すると、 加重成長率 $f\sigma_{8}$ の数値解は、次のことを示します。 相互作用する $\alpha$-attractor ダーク エネルギー モデルは、より適切な適合性を提供する可能性があります。 標準の $\Lambda$CDM シナリオよりも構造形成データが異なります。 |
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The Weyl double copy (WDC) relation connects the Weyl tensor of the gravity theory and the field strength tensor of the Maxwell theory, which provides a concrete realization of the classical double copy. Although intensively investigated, the WDC is only limited in four-dimensional spacetime. In this Letter, we generalize the WDC relation to five-dimensional spacetime, which offers the first example of the WDC in higher dimensions. We show that a special class of five-dimensional type N vacuum solutions admits a special class of degenerate Maxwell field that squares to give the Weyl tensor. The five-dimensional WDC relation defines a scalar field that satisfies the source-free Klein-Gordon equation on the curved background. We further verify that for five-dimensional pp-wave solution and Kundt solutions, the Maxwell fields and the scalar fields also satisfy the Maxwell's equations and the wave equation on five-dimensional Minkowski spacetime. | ワイル二重コピー (WDC) 関係は、重力のワイル テンソルを接続します。 理論とマクスウェル理論の場強度テンソル。 古典的な二重コピーの具体的な実現。 集中的にではありますが 調査したところ、WDC は 4 次元時空にのみ制限されています。 この中で 手紙では、WDC の関係を 5 次元時空と一般化します。 は、高次元での WDC の最初の例を提供します。 ということを示します。 特別なクラスの 5 次元 N 型真空ソリューションでは、特別な 2 乗してワイル テンソルを与える縮退マクスウェル場のクラス。 の 5 次元の WDC 関係は、次を満たすスカラー フィールドを定義します。 湾曲した背景上のソースフリーのクライン・ゴードン方程式。 さらに検証していきます 5 次元 pp 波解と Kundt 解の場合、マクスウェル 場とスカラー場もマクスウェル方程式と波動を満たします。 5次元ミンコフスキー時空の方程式。 |
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We investigate an asymmetric RG flow from a $d$-dimensional UV CFT to a lower-dimensional IR CFT. The asymptotic geometry of a $(d+1)$-dimensional AdS charged black hole is given by a $(d+1)$-dimensional AdS space while its near horizon geometry is reduced to AdS$_2 \times \Sigma_{d-1}$. According to the AdS/CFT correspondence, the dual field theory describes an RG flow from a $d$-dimensional CFT to IR QFT defined in $R_t \times \Sigma_{d-1}$. We show that one-dimensional conformal quantum mechanics can effectively describe the IR QFT due to the rapid suppression of the correlation in the $\Sigma_{d-1}$ sector. In this case, the IR conformal dimension crucially relies on the blackening factor, which on the dual QFT side is associated with the matter's density. We further study an asymmetric RG flow from a four-dimensional UV CFT to a two-dimensional IR CFT by turning on an external magnetic field, which leads to a localization in the directions perpendicular to the magnetic field. | $d$ 次元 UV CFT から非対称 RG フローを調査します。 低次元 IR CFT。 $(d+1)$ 次元の AdS の漸近幾何学 帯電ブラックホールは $(d+1)$ 次元の AdS 空間によって与えられますが、その近くには ホライズン ジオメトリは AdS$_2 \time \Sigma_{d-1}$ に削減されます。 によると、 AdS/CFT 対応、二重フィールド理論は、 $R_t \time \Sigma_{d-1}$ で定義される $d$ 次元の CFT から IR QFT への変換。 見せます 一次元共形量子力学は効果的に記述できるということ $\Sigma_{d-1}$ における相関の急速な抑制による IR QFT セクタ。 この場合、IR コンフォーマル次元は決定的に依存します。 黒化要因。 デュアル QFT 側では問題の内容と関連しています。 密度。 4 次元 UV CFT からの非対称 RG フローをさらに研究します。 外部磁場をオンにすることで二次元 IR CFT に変換します。 磁場に垂直な方向の局在化につながります。 |
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We study operator dynamics in many-body quantum systems, focusing on generic features of systems that are ergodic, spatially extended, and lack conserved densities. Quantum circuits of various types provide simple models for such systems. We focus on Floquet quantum circuits, comparing their behaviour with what has been found previously for circuits that are random in time. Floquet circuits, which have discrete time-translation symmetry, represent an intermediate case between circuits that are random in time and lack any symmetry, and systems with a time-independent Hamiltonian and continuous time-translation invariance. By making this comparison, one of our aims is to identify signatures of time-translation symmetry in Floquet operator dynamics. To characterise behaviour we examine a variety of quantities in solvable models and numerically: operator autocorrelation functions; the partial spectral form factor; the out-of-time-order correlator (OTOC); and the paths in operator space that make the dominant contributions to the ensemble-averaged autocorrelation functions. Our most striking result is that ensemble-averaged autocorrelation functions show behaviour that is distinctively different in Floquet systems compared to systems in which successive time-steps are independent. Specifically, while average autocorrelation functions decay on a microscopic timescale for circuits that are random in time, in Floquet systems they have a late-time tail with a duration that grows parametrically with the size of the operator support. The existence of these tails provides a way to understand deviations of the spectral form factor from random matrix behaviour at times shorter than the Thouless time. In contrast to this feature in autocorrelation functions, we find no new aspects to the behaviour of OTOCs for Floquet models compared to random-in-time circuits. | 私たちは、一般的なものに焦点を当てて、多体量子システムにおける演算子のダイナミクスを研究しています。 エルゴード的で、空間的に拡張され、保存されていないシステムの特徴 密度。 さまざまなタイプの量子回路が、そのような単純なモデルを提供します。 システム。 Floquet 量子回路に焦点を当て、その動作を比較します。 時間的にランダムな回路について以前に発見されたもの。 フロケット 離散的な時間変換対称性を持つ回路は、 時間的にランダムで何も欠けている回路間の中間のケース。 対称性、および時間に依存しないハミルトニアンと連続性を備えたシステム 時間変換の不変性。 この比較を行うことで、私たちの目的の 1 つは、 Floquet 演算子のダイナミクスにおける時間変換対称性の特徴を特定します。 動作を特徴付けるために、解決可能なモデルでさまざまな量を調べます。 および数値的に: 演算子の自己相関関数。 部分スペクトル形式 要素;アウトオブタイムオーダー相関器(OTOC)。 および演算子のパス アンサンブル平均に主に寄与するスペース 自己相関関数。 最も印象的な結果は、アンサンブル平均です。 自己相関関数は、次の場合と明らかに異なる動作を示します。 連続するタイムステップが実行されるシステムと比較したフロッケット システム 独立した。 具体的には、平均自己相関関数は時間とともに減衰します。 Floquet システムにおける時間的にランダムな回路の微視的なタイムスケール それらには、パラメータに応じて持続時間が長くなる遅い時間のテールがあります。 オペレーターサポートのサイズ。 これらの尾の存在は、 ランダムな行列の挙動からのスペクトル形状因子の偏差を理解する 時にはサウレスタイムよりも短い。 この機能とは対照的に、 自己相関関数を分析したところ、OTOC の動作に新しい側面は見つかりませんでした。 Floquet モデルとランダム・イン・タイム回路の比較。 |
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Beginning with the Everett-DeWitt many-worlds interpretation of quantum mechanics, there have been a series of proposals for how the state vector of a quantum system might split at any instant into orthogonal branches, each of which exhibits approximately classical behavior. In an earlier version of the present work, we proposed a decomposition of a state vector into branches by finding the minimum of a measure of the mean squared quantum complexity of the branches in the branch decomposition. In the present article, we adapt the earlier version to quantum electrodynamics of electrons and protons on a lattice in Minkowski space. The earlier version, however, here is simplified by replacing a definition of complexity based on the physical vacuum with a definition based on the bare vacuum. As a consequence of this replacement, the physical vacuum itself is expected to branch yielding branches with energy densities slightly larger than that of the unbranched vacuum but no observable particle content. If the vacuum energy renormalization constant is chosen as usual to give 0 energy density to the unbranched vacuum, vacuum branches will appear to have a combination of dark energy and dark matter densities. The hypothesis that vacuum branching is the origin of the observed dark energy and dark matter densities leads to an estimate of $O(10^{-18} m^3)$ for the parameter $b$ which enters the complexity measure governing branch formation and sets the boundary between quantum and classical behavior. | エベレット・デウィットによる量子の多世界解釈から始まる 力学では、状態ベクトルがどのように変化するかについて一連の提案が行われてきました。 量子システムはいつでも直交する分岐に分割される可能性があります。 これはほぼ古典的な動作を示します。 以前のバージョンでは、 現在の研究では、状態ベクトルをブランチに分解することを提案しました。 の平均二乗量子複雑さの尺度の最小値を見つける ブランチ分解におけるブランチ。 この記事では、 原子上の電子と陽子の量子電気力学の以前のバージョン ミンコフスキー空間の格子。 ただし、以前のバージョンは次のように簡略化されています。 物理的な真空に基づく複雑さの定義を 裸の真空に基づいた定義。 この交換の結果、 物理的な真空自体が枝分かれし、エネルギーを持った枝が生まれることが期待されます。 密度は分岐していない真空の密度よりわずかに大きいが、観察できない 粒子の含有量。 真空エネルギー繰り込み定数が次のように選択された場合 通常、分岐していない真空にエネルギー密度を 0 にすると、真空分岐は 暗黒エネルギーと暗黒物質密度の組み合わせがあるように見えます。 の 真空分岐が観測された暗黒エネルギーの起源であるという仮説 暗黒物質の密度は $O(10^{-18} m^3)$ と推定されます。 パラメータ $b$ は、分岐形成を制御する複雑さの尺度を入力します そして、量子的な振る舞いと古典的な振る舞いの間の境界を設定します。 |
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This paper presents a mathematical formulation of the Dirac oscillator within a non-Abelian gauge field. The Dirac equation, a fundamental equation in relativistic quantum mechanics, has been modified to include interactions with non-Abelian gauge fields governed by Lie groups, such as SU(2). This theoretical framework aims to capture the complex quantum dynamics arising from these interactions. We derive the interaction terms and provide a comprehensive description of the modified Dirac oscillator by integrating concepts from both Abelian and non-Abelian interactions. The primary contributions of this work include introducing additional interaction terms in the Hamiltonian and formulating non-Abelian electromagnetic tensors. These findings pave the way for exploring quantum systems influenced by non-Abelian gauge fields, with potential applications in quantum field theory and particle physics. | この論文では、ディラック発振器の数学的定式化を示します。 非アーベル ゲージ フィールド。 ディラック方程式は、 相対論的量子力学は、との相互作用を含むように修正されました。 SU(2) などのリー群によって支配される非アーベル ゲージ場。 これ 理論的枠組みは、以下から生じる複雑な量子力学を捉えることを目的としています。 これらのやりとり。 相互作用項を導き出し、以下の包括的な説明を提供します。 アーベルとアーベルの両方の概念を統合することによって修正されたディラック発振器 非アーベル相互作用。 この研究の主な貢献には以下が含まれます: ハミルトニアンに追加の交互作用項を導入して定式化する 非アーベル電磁テンソル。 これらの発見は探究への道を開く 非アーベルゲージ場の影響を受ける量子システム、潜在的な可能性 場の量子論と素粒子物理学への応用。 |
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Spin-models, where the $N$ spins interact pairwise with a $SU(n_f)$ symmetry preserving hamiltonian, famously simplify in the large $n_f$, $N$ limits, as derived by Sachdev and Ye when exploring mean-field behavior of spin-glasses. We present numerical evidence that for a large class of models, the large $n_f$ limit is not necessary: the same dynamical equations can describe the relaxation processes at high temperatures for a set of classical models inspired from mean-field treatments of interacting dense neutrino gases, up to times set by the radius of convergence of the perturbation series for the correlation function. After a simple rescaling of time, the dynamics display a surprising universality, being identical for any value of $n_f$ as long as the rank of the coupling matrix is small. As a corollary of our results, we find that the direct interaction approximation originating from the study of stochastic flows in fluid turbulence should be thought of as only a short-time approximation for generic random coupling systems. | $N$ スピンが $SU(n_f)$ 対称性とペアで相互作用するスピンモデル ハミルトニアンを保存すると、$n_f$、$N$ の大きな制限が次のように単純化されることがよく知られています。 Sachdev と Ye がスピングラスの平均場の挙動を調査する際に導き出したものです。 我々は、大規模なクラスのモデルでは、$n_f$ が大きくなるという数値的証拠を提示します。 制限は必要ありません。 同じ力学方程式で説明できます。 一連の古典的モデルに対する高温での緩和プロセス 相互作用する高密度ニュートリノガスの平均場処理からインスピレーションを受け、 摂動系列の収束半径によって設定される時間 相関関数。 時間を単純に再スケーリングすると、ダイナミクスは次のように表示されます。 驚くべき普遍性、 結合行列のランクが小さい。 結果の必然として、次のことがわかります。 の研究から生まれた直接相互作用近似 流体乱流における確率的流れは、ほんの短時間だけであると考えるべきです 一般的なランダム結合システムの近似。 |