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| Original Text | 日本語訳 |
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| Symmetry-resolved entanglement, capturing the refined structure of quantum entanglement in systems with global symmetries, has attracted a lot of attention recently. In this manuscript, introducing the notion of symmetry-resolved generalized entropies, we aim to develop a computational framework suitable for the study of excited state symmetry-resolved entanglement as well as the dynamical evolution of symmetry-resolved entanglement in symmetry-preserving out-of-equilibrium settings. We illustrate our framework using the example of (1+1)-d free massless compact boson theory, and benchmark our results using lattice computation in the XX chain. As a byproduct, our computational framework also provides access to the probability distribution of the symmetry charge contained within a subsystem and the corresponding full counting statistics. | 対称性分解エンタングルメントは、大域的対称性を持つ系における量子エンタングルメントの精密な構造を捉える概念であり、近年大きな注目を集めています。 本稿では、対称性分解一般化エントロピーの概念を導入し、励起状態対称性分解エンタングルメント、および対称性保存非平衡設定における対称性分解エンタングルメントの動的発展の研究に適した計算フレームワークの開発を目指します。 (1+1)次元自由質量ゼロコンパクトボソン理論を例に、このフレームワークを説明し、XX鎖における格子計算を用いて結果をベンチマークします。 副産物として、この計算フレームワークは、サブシステム内に含まれる対称性電荷の確率分布と、それに対応する完全計数統計へのアクセスも提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this research, the particle mass hierarchy within the electroweak theory is investigated without introducing symmetry extensions. The multiplicative form of the Higgs Lagrangian, derived via the inverse problem of calculus of variations, is employed to calculate the fermion mass spectrum, the weak mixing angle, and $W/Z$ masses, where the SU(2) and U(1) gauge couplings are identical and all Yukawa couplings can be equal to the Higgs self couplings. In the large background field limit, all particles-including the electron, $W/Z$-boson, and Higgs boson-decouple and the Lagrangian reduces to massive free fields. We also explore the potential implications of these results to incorporate with the quark mass matrix structure, the hierarchy problem and the one-loop effective potential. | 本研究では、対称性拡張を導入することなく、電弱理論における粒子質量階層構造を解析する。 変分法の逆問題から導かれるヒッグス・ラグランジアンの乗法形式を用いて、フェルミオン質量スペクトル、弱混合角、および$W/Z$質量を計算する。 ここで、SU(2)ゲージ結合とU(1)ゲージ結合は同一であり、すべての湯川結合はヒッグス自己結合と等しくなる。 大きな背景場の極限では、電子、$W/Z$ボソン、ヒッグス粒子を含むすべての粒子が分離し、ラグランジアンは質量を持つ自由場へと縮減される。 また、これらの結果がクォーク質量行列構造、階層構造問題、および1ループ有効ポテンシャルと組み込むことの潜在的な意味についても検討する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Cosmological correlation functions are central observables in modern cosmology, as they encode properties of the early universe. In this paper, we derive novel canonical differential equations for wavefunction coefficients in power-law FRW cosmologies by combining positive geometries and the combinatorics of tubings of Feynman graphs. First, we establish a general method to derive differential equations for any function given as a twisted integral of a logarithmic differential form. By using this method on a natural set of functions labelled by tubings of a given Feynman diagram, we derive a closed set of differential equations in the canonical form. The coefficients in these equations are related to region variables with the same notion of tubings, providing a uniform combinatorial description of the system of equations. We provide explicit results for specific examples and conjecture that this approach works for any graph. | 宇宙相関関数は初期宇宙の特性を符号化しているため、現代宇宙論における中心的な観測量である。 本論文では、正値幾何学とファインマングラフのチュービングの組合せ論を組み合わせることで、べき乗則FRW宇宙論における波動関数係数の新しい正準微分方程式を導出する。 まず、対数微分形式のねじれ積分として与えられた任意の関数の微分方程式を導出する一般的な方法を確立する。 この方法を、与えられたファインマン図のチュービングでラベル付けされた自然な関数集合に適用することで、正準形式の閉微分方程式集合を導出する。 これらの方程式の係数は、同じチュービングの概念を持つ領域変数に関連付けられており、方程式系の統一的な組合せ論的記述を提供する。 具体的な例について明示的な結果を示し、このアプローチが任意のグラフに対して有効であると推測する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the well-studied genus zero case, bases of $\mathrm{d}\log$ integrands with integer leading singularities define Feynman integrals that automatically satisfy differential equations in canonical form. Such integrand bases can be constructed without input from the differential equations and without explicit involvement of dimensional regularization parameter $\epsilon$. We propose a generalization of this construction to genus one geometry arising from the appearance of elliptic curves. We argue that a particular choice of algebraic one-forms of the second kind that avoids derivatives is crucial. We observe that the corresponding Feynman integrals satisfy a special form of differential equations that has not been previously reported, and that their solutions order by order in $\epsilon$ yield pure functions. We conjecture that our integrand-level construction universally leads to such differential equations. | よく研究されている種数ゼロの場合、整数の先頭特異点を持つ $\mathrm{d}\log$ 被積分関数の基底は、標準形の微分方程式を自動的に満たすファインマン積分を定義します。 このような被積分関数の基底は、微分方程式からの入力や次元正則化パラメータ $\epsilon$ の明示的な関与なしに構築できます。 我々は、楕円曲線の出現から生じる種数 1 の幾何学へのこの構成の一般化を提案します。 導関数を回避する第二種代数的 1 形式の特定の選択が重要であることを主張します。 対応するファインマン積分は、これまで報告されていない特別な形の微分方程式を満たし、その解は $\epsilon$ の順序に従って純粋関数を与えることがわかります。 我々は、この被積分関数レベルの構成が普遍的にこのような微分方程式につながると予想します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A Lagrange multiplier field can be used to restrict radiative corrections to the Einstein-Hilbert action to one-loop order. This result is employed to show that it is possible to couple a scalar field to the metric (graviton) field in such a way that the model is both renormalizable and unitary. The usual Einstein equations of motion for the gravitational field are recovered, perturbatively, in the classical limit. By evaluating the generating functional of proper Green's functions in closed form, one obtains a novel analytic contribution to the effective action. | ラグランジュ乗数場は、アインシュタイン-ヒルベルト作用への放射補正を1ループオーダーに制限するために用いることができる。 この結果は、スカラー場を計量場（重力子場）に結合させることで、モデルが繰り込み可能かつユニタリーとなることを示すために用いられる。 重力場に対する通常のアインシュタインの運動方程式は、古典極限において摂動論的に回復される。 閉じた形で固有グリーン関数の生成汎関数を評価することにより、有効作用に対する新たな解析的寄与が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit the computation of the string partition function in AdS$_3$ focussing on the appearance of spacetime (super) symmetries. We show how the asymptotic symmetries of the AdS$_3$ spacetime, which generate the boundary (super) Virasoro currents, are captured by the one-loop partition sum. We use this to argue that the recent understanding of near-extremal black hole thermodynamics based on the gravitational path integral continues to hold for finite string length. Along the way we clarify some aspects of the AdS$_3$/CFT$_2$ duality and, in particular, deduce which bulk gauge fields lead to boundary currents. We also explain how one can interpolate between supersymmetric and thermal (Atick-Witten) fermion boundary conditions in the target space by suitably tuning rotational chemical potentials in the string partition function. | AdS$_3$ におけるストリングの分割関数の計算を再検討し、時空（超）対称性の出現に焦点を当てる。 境界（超）ビラソロカレントを生成する AdS$_3$ 時空の漸近対称性が、1 ループ分割和によってどのように捉えられるかを示す。 これを用いて、重力経路積分に基づく近極限ブラックホール熱力学に関する最近の理解が、有限のストリング長に対しても成立し続けることを主張する。 その過程で、AdS$_3$/CFT$_2$ 双対性のいくつかの側面を明らかにし、特に、どのバルクゲージ場が境界カレントにつながるかを導出する。 また、ストリングの分割関数における回転化学ポテンシャルを適切に調整することにより、対象空間における超対称境界条件と熱的（アティック-ウィッテン）フェルミオン境界条件の間を補間する方法を説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the behavior of the vacuum in Euclidean dynamical triangulations (EDT). Algorithmic improvements and better lattice spacing determinations allow us to test the properties of the emergent de Sitter geometries of our simulations to higher precision than previously possible. Although the agreement with de Sitter is good, the improved precision reveals deviations that can be interpreted as non-trivial vacuum dynamics, well-described by a cosmological constant that runs with scale. The simulations show that the dominant running is quadratic and that the scale can be identified with the Hubble rate. Several key cross-checks support this picture, including consistent results across multiple lattice spacings and the fact that the null energy condition is not violated. The parameters of the running are fully determined by simulations, enabling predictions when extrapolated to the scales relevant for our universe. This leads to a model for dark energy that is compatible with current observations, but which predicts deviations from $\Lambda$CDM at the ${\cal O}(10^{-3})$ level in cosmological observables that could be tested with future improvements in precision measurements. | 我々は、ユークリッド動的三角測量（EDT）における真空の振る舞いを研究する。 アルゴリズムの改良と格子間隔のより正確な決定により、シミュレーションで得られたド・ジッター幾何学の特性を、これまでよりも高精度に検証することが可能になった。 ド・ジッターとの一致は良好であるものの、精度向上によって、スケールとともに変化する宇宙定数によってよく記述される、非自明な真空ダイナミクスとして解釈できる偏差が明らかになった。 シミュレーションは、支配的な変化が2乗であること、そしてそのスケールがハッブル宇宙速度と同一視できることを示している。 複数の格子間隔にわたって一貫した結果が得られること、ヌルエネルギー条件が破られていないことなど、いくつかの重要なクロスチェックがこの描像を裏付けている。 変化のパラメータはシミュレーションによって完全に決定されており、我々の宇宙に関連するスケールに外挿することで予測が可能となる。 この結果から、現在の観測結果と整合するダークエネルギーモデルが導き出されるが、このモデルは宇宙論的観測量において、$\Lambda$CDMからの偏差が${\cal O}(10^{-3})$レベルで予測されるが、これは将来、精密測定の改善によって検証できる可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive explicit closed-form expressions for the generating function $C_N(A)$, which enumerates classical closed random walks on square and triangular lattices with $N$ steps and a signed area $A$, characterized by the number of moves in each hopping direction. This enumeration problem is mapped to the trace of powers of anisotropic Hofstadter-like Hamiltonian and is connected to the cluster coefficients of exclusion particles: exclusion strength parameter $g = 2$ for square lattice walks, and a mixture of $g = 1$ and $g = 2$ for triangular lattice walks. By leveraging the intrinsic link between the Hofstadter model and high energy physics, we propose a conjecture connecting the above signed area enumeration $C_N(A)$ in statistical mechanics to the quantum A-period of associated toric Calabi-Yau threefold in topological string theory: square lattice walks correspond to local $\mathbb{F}_0$ geometry, while triangular lattice walks are associated with local $\mathcal{B}_3$. | 生成関数$C_N(A)$の明示的な閉形式表現を導出します。 これは、正方格子および三角格子上の、$N$ステップと符号付き面積$A$を持つ古典的な閉ランダムウォークを列挙し、各ホッピング方向の移動回数で特徴付けられます。 この列挙問題は、異方性ホフスタッター型ハミルトニアンの冪のトレースに写像され、排除粒子のクラスター係数と関連付けられています。 排除強度パラメータは、正方格子ウォークでは$g = 2$、三角格子ウォークでは$g = 1$と$g = 2$の混合です。 ホフスタッター模型と高エネルギー物理学の間の本質的なつながりを利用して、統計力学における上記の符号付き面積列挙$C_N(A)$を、位相弦理論における関連するトーリック・カラビ・ヤウ三重多様体の量子A周期に結び付ける予想を提案する。 正方格子ウォークは局所$\mathbb{F}_0$幾何学に対応し、三角格子ウォークは局所$\mathcal{B}_3$に対応する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a novel approach to constructing gravitational instantons based on the observation that the gravitational action of general relativity in its teleparallel formulation can be expressed as a product of the torsion and excitation forms. We introduce a new class of solutions where these two forms are equal, which we term the self-excited instantons, and advocate for their use over the self-dual instantons of Eguchi and Hanson. These new self-excited instantons exhibit striking similarities to BPST instantons in Yang-Mills theory, as their action reduces to a topological Nieh-Yan term, which allows us to identify the axial torsion as a topological current and show that the gravitational action is given by a topological charge. | 一般相対論の重力作用がテレパラレル定式化においてねじれ形式と励起形式の積として表せるという観察に基づき、重力インスタントンを構成するための新たなアプローチを提示する。 我々は、これら二つの形式が等しい新しいクラスの解を導入し、これを自己励起インスタントンと名付け、江口とハンソンの自己双対インスタントンよりも自己励起インスタントンの使用を推奨する。 これらの新しい自己励起インスタントンは、ヤン＝ミルズ理論におけるBPSTインスタントンと顕著な類似性を示す。 なぜなら、その作用は位相的なニーヤン項に縮減されるからである。 これにより、軸ねじれを位相的なカレントとして同定し、重力作用が位相的な電荷によって与えられることを示すことができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the fundamental property of preservation of relations, underlying resurgent analysis, provides a new perspective on crossing a natural boundary, an important general problem in theoretical and mathematical physics. This reveals a deeper rigidity of resurgence in a quantum field theory. We study the non-perturbative completion of complex Chern-Simons theory that associates to a 3-manifold a collection of $q$-series invariants labeled by Spin$^c$ structures, for which crossing the natural boundary corresponds to orientation reversal of the 3-manifold. Our new resurgent perspective leads to a practical numerical algorithm that generates $q$-series which are dual to unary $q$-series composed of false theta functions. Until recently, these duals were only known in a limited number of cases, essentially based on Ramanujan's mock theta functions, and the common belief was that the more general duals might not even exist. Resurgence analysis identifies as primary objects Mordell integrals: transforms of resurgent functions. Their unique Borel summed transseries decomposition on either side of the Stokes line is the unique decomposition into real and imaginary parts. The latter are combinations of unary $q$-series in terms of $q$ and its modular counterpart $\tilde{q}$, and are resurgent by construction. The Mordell integral is analytic across the natural boundary of the $q$ and $\tilde{q}$ series, and uniqueness of a similar decomposition which preserves algebraic relations on the other side of the boundary defines the unique boundary crossing of the $q$ series. This continuation can be efficiently implemented numerically. This identifies known unique mock modular identities, and extends well beyond. The resurgent approach reveals new aspects, and is very different from other approaches based on indefinite theta series, Appell-Lerch sums, and logarithmic vertex operator algebras. | 我々は、復活解析の基礎となる関係保存という基本的な性質が、理論物理学および数理物理学における重要な一般問題である自然境界の横断に新たな視点を与えることを示す。 これは、量子場の理論における復活のより深い厳格さを明らかにする。 我々は、スピン$^c$構造でラベル付けされた$q$級数不変量の集合を3次元多様体に関連付ける複素チャーン・サイモンズ理論の非摂動完備化を研究する。 この不変量の自然境界の横断は、3次元多様体の向きの反転に対応する。 我々の新しい復活の視点は、偽のシータ関数からなる単項$q$級数と双対な$q$級数を生成する実用的な数値アルゴリズムにつながる。 最近まで、これらの双対は、基本的にラマヌジャンの模擬シータ関数に基づく限られた場合にのみ知られており、より一般的な双対は存在しないかもしれないというのが一般的な考えであった。 復活解析は、モーデル積分、すなわち復活関数の変換を主要な対象として特定する。 ストークス線の両側におけるそれらの唯一のボレル和トランスシリーズ分解は、実部と虚部への唯一の分解である。 後者は、単項$q$級数とそのモジュラー対応$\tilde{q}$の組み合わせであり、構成によって復活する。 モーデル積分は$q$級数と$\tilde{q}$級数の自然境界を越えて解析的であり、境界の反対側で代数的関係を保存する同様の分解の一意性は、$q$級数の唯一の境界交差を定義する。 この接続は数値的に効率的に実装できる。 これは既知の唯一の模擬モジュラー恒等式を識別し、それをはるかに超えて拡張される。 復活したアプローチは新たな側面を明らかにし、不定値シータ級数、アペル・レルヒ和、対数頂点作用素代数に基づく他のアプローチとは大きく異なります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The ER=EPR conjecture states that quantum entanglement between boundary degrees of freedom leads to the emergence of bulk spacetime itself. Although this has been tested extensively in String Theory for asymptotically anti-de Sitter spacetimes, its implications for an accelerating universe, such as our own, remain less explored. Assuming a cosmic version of ER=EPR for de Sitter space, we explore computational complexity corresponding to long-range entanglement responsible for bulk states on spacelike hypersurfaces. Rather remarkably, we find that the complexity (per unit volume) of the Euclidean vacuum, as an entangled state over two boundary CFT vacua, is finite both in the UV and the IR, which provides additional evidence for cosmic ER=EPR. Our result seems to be a universal feature of spacetimes with horizons and, moreover, hints at new features of the thermofield double state for studying thermalization of any quantum system. | ER=EPR予想は、境界自由度間の量子エンタングルメントがバルク時空そのものの出現につながるというものである。 この予想は弦理論において漸近反ド・ジッター時空に対して広く検証されてきたが、我々の宇宙のような加速宇宙への示唆についてはまだ十分に探究されていない。 我々は、ド・ジッター空間におけるER=EPRの宇宙版を仮定し、時空的超曲面上のバルク状態を担う長距離エンタングルメントに対応する計算複雑性を探求する。 驚くべきことに、2つの境界CFT真空上のエンタングルメント状態としてのユークリッド真空の計算複雑性（単位体積あたり）は、紫外域と赤外域の両方で有限であることがわかった。 これは宇宙ER=EPRのさらなる証拠となる。 我々の結果は、地平線を持つ時空の普遍的な特徴であるように思われ、さらに、あらゆる量子系の熱化を研究するための熱場二重状態の新たな特徴を示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A new approach for embedding the renormalization group running of Newton's constant and cosmological constant in gravity is proposed. This approach is based on a gravitational Lagrangian that gives rise to a new class of modified gravity theories where $G$ and $\Lambda$ are spacetime-dependent functions. The Lagrangian formulation can be interpreted as an effective gravitational action that encapsulates the scale dependence of $G$ and $\Lambda$, arising from quantum effects in the early universe. We show that the new formalism can be discussed using partially the framework and results of Horndeski modified gravity, excluding the equations of motion of the scalar field. The study explores aspects of this new gravity action. We also analyze an interesting non-singular cosmological solution featuring power-law inflation and we discuss the generation of scalar and tensor perturbations within this framework. | ニュートン定数と宇宙定数の繰り込み群実行を重力に埋め込むための新しいアプローチを提案する。 このアプローチは、$G$と$\Lambda$が時空依存関数である新しいクラスの修正重力理論を生み出す重力ラグランジアンに基づいている。 このラグランジアン定式化は、初期宇宙における量子効果から生じる$G$と$\Lambda$のスケール依存性を包含する有効重力作用として解釈できる。 我々は、スカラー場の運動方程式を除いた、ホーンデスキー修正重力の枠組みと結果を部分的に用いて、この新しい形式論を議論できることを示す。 本研究では、この新しい重力作用の側面を探求する。 また、べき乗則インフレーションを特徴とする興味深い非特異宇宙解を解析し、この枠組み内でのスカラーおよびテンソル摂動の生成について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Entanglement entropy has proven to be a powerful tool for probing renormalization group (RG) flows in quantum field theories, with c-functions derived from it serving as candidate measures of the effective number of degrees of freedom. While the monotonicity of such c-functions is well established in many settings, notable exceptions occur in theories with a mass scale. In this work, we investigate entanglement c-functions in the context of holographic RG flows, with a particular focus on flows across dimensions induced by circle compactifications. We argue that in spacetime dimensions $d \geq 4$, standard constructions of c-functions, which rely on higher derivatives of the entanglement entropy of either a ball or a cylinder, generically lead to non-monotonic behavior. Working with known dual geometries, we argue that the non-monotonicity stems not from any pathology or curvature singularity, but from a transition in the holographic Ryu--Takayanagi surface. In compactifications from four to three dimensions, we propose a modified construction that restores monotonicity in the infrared, although a fully monotonic ultraviolet extension remains elusive. Furthermore, motivated by entanglement entropy inequalities, we conjecture a bound on the cylinder entanglement c-function, which holds in all our examples. | エンタングルメントエントロピーは、量子場の理論における繰り込み群（RG）フローを調べるための強力なツールであることが証明されており、そこから導かれるc関数は実効自由度の数の候補となる尺度として用いられている。 このようなc関数の単調性は多くの状況で確立されているが、質量スケールを持つ理論では注目すべき例外が発生する。 本研究では、ホログラフィックRGフローの文脈におけるエンタングルメントc関数を、特に円コンパクト化によって誘起される次元をまたぐフローに焦点を当てて調査する。 我々は、時空次元$d\geq 4$において、球または円筒のエンタングルメントエントロピーの高階微分に依存するc関数の標準的な構成は、一般的に非単調な挙動をもたらすと主張する。 既知の双対幾何学を用いて、非単調性は病理や曲率特異点に起因するのではなく、ホログラフィック龍-高柳面の転移に起因すると主張する。 4次元から3次元へのコンパクト化においては、赤外線における単調性を回復する修正構成を提案するが、紫外線への完全な単調拡張は依然として困難である。 さらに、エンタングルメント・エントロピー不等式に着目し、円筒エンタングルメントc関数の上限を予想する。 これは全ての例において成立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the one-loop partition function of superstrings in the $\mathrm{AdS}_3 \times \mathbf{S}^3 \times \mathbf{S}^3 \times \mathbf{S}^1$ background. Specifically, we show that the supergravity spectrum, which contains non-chiral primary states unlike other similar $\mathrm{AdS}_3$ backgrounds, can be recovered by this partition function in the semiclassical limit. We also show how the boundary currents are encoded in the string spectrum. Furthermore, we discuss the effect of these boundary currents in the quantum partition function of near-extremal black holes in theories with large $\mathcal{N} = (4,4)$ supersymmetry, recovering results consistent with the analysis of the near-horizon (super-)Schwarzian theory. In particular, we show how the BPS index of the large $\mathcal{N} = (4,4)$ theory, which turns out to be temperature dependent, captures the spectrum of excitations around supersymmetric BTZ black holes. Finally, we comment on the limit when the AdS curvature radius is string scale, which is directly accessible within the RNS formalism for this compactification. The spectrum of the limiting theory we obtain differs from the tensionless string spectrum derived in the literature, suggesting that there is not a unique worldsheet CFT for this value of parameters. | 我々は、$\mathrm{AdS}_3 \times \mathbf{S}^3 \times \mathbf{S}^3 \times \mathbf{S}^1$ 背景における超弦理論の1ループ分割関数を研究する。 具体的には、他の類似の $\mathrm{AdS}_3$ 背景とは異なり、非カイラルな一次状態を含む超重力スペクトルが、半古典的極限においてこの分割関数によって復元できることを示す。 また、境界電流が弦理論のスペクトルにどのように符号化されるかを示す。 さらに、大きな $\mathcal{N} = (4,4)$ 超対称性を持つ理論における近極限ブラックホールの量子分割関数におけるこれらの境界電流の効果を議論し、近地平線（超）シュワルツ理論の解析と整合する結果を導き出す。 特に、温度依存であることが判明した大きな$\mathcal{N} = (4,4)$理論のBPS指数が、超対称BTZブラックホール周囲の励起スペクトルをどのように捉えるかを示す。 最後に、AdS曲率半径が弦スケールであるときの極限についてコメントする。 これは、このコンパクト化に対するRNS形式から直接得られる。 我々が得た極限理論のスペクトルは、文献で導かれた張力のない弦スペクトルとは異なり、このパラメータ値に対して一意な世界面CFTが存在しないことを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this note, we study the holographic CFT in the de Sitter static patch at finite temperature $T$ and chemical potential. We find that butterfly velocity $v_B$ in such field theory degenerates for all values of the Hubble parameter $H$ and $T$. We interpret this as a chaos disruption caused by the interplay between the expansion of chaotic correlations constrained by $v_B$ and effects caused by de Sitter curvature. The chemical potential restores healthy butterfly velocity for some range of temperatures. Also, we provide some analogy of this chaos suppression with the Schwinger effect in de Sitter and black hole formation from shock wave collision. | 本稿では、有限温度$T$および化学ポテンシャルにおけるド・ジッター静的パッチにおけるホログラフィックCFTを考察する。 このような場の理論におけるバタフライ速度$v_B$は、ハッブルパラメータ$H$および$T$のあらゆる値に対して縮退することを見いだした。 我々はこれを、$v_B$によって制約されるカオス相関の拡大とド・ジッター曲率によって引き起こされる効果との相互作用によって引き起こされるカオスの破壊として解釈する。 化学ポテンシャルは、ある温度範囲においてバタフライ速度を健全な状態に戻す。 また、このカオス抑制と、ド・ジッターにおけるシュウィンガー効果、および衝撃波衝突によるブラックホール形成との類似性を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| These notes present a comprehensive analysis of shockwave geometries in holographic settings, focusing on $\textrm{T}\overline{\textrm{T}}$-deformed BTZ black holes and their extensions. By constructing deformed metrics and employing Kruskal coordinates, we examine out-of-time-ordered correlators (OTOCs) as probes of quantum chaos. We also study localized shockwave solutions and analyze their backreaction, highlighting regimes in which the Mezei-Stanford bound on the butterfly velocity is potentially violated. The results obtained via shockwave methods are corroborated with recent developments in pole-skipping phenomena and the entanglement wedge approach, demonstrating consistency among distinct probes of chaos in holographic theories. | 本稿では、ホログラフィック設定における衝撃波幾何学の包括的な解析を提示する。 特に、$\textrm{T}\overline{\textrm{T}}$ 変形 BTZ ブラックホールとその拡張に焦点を当てる。 変形計量を構築し、クラスカル座標を用いることで、時間順序を外れた相関器 (OTOC) を量子カオスのプローブとして検証する。 また、局所衝撃波解を研究し、その反作用を解析することで、バタフライ速度に関する Mezei-Stanford の限界が潜在的に破れる領域を明らかにする。 衝撃波法によって得られた結果は、極スキップ現象とエンタングルメントウェッジアプローチの最近の進展によって裏付けられ、ホログラフィック理論におけるカオスの異なるプローブ間の整合性を示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It has been suggested that a $dS_{d+1}$ spacetime of radius $R_{ds}$ has a holographic dual, living at future space-like infinity ${\cal I}^+$, with the bulk wave function being dual to the partition function of the boundary theory, [arXiv:astro-ph/0210603v5]. We consider some aspects of this correspondence. For under damped scalars with mass $M^2R_{ds}^2>{d^2\over4}$, belonging to the principal series, we show that for the Bunch Davies vacuum a suitable source in the boundary theory can be identified in terms of the coherent state representation of the wave function. We argue that terms in the resulting correlation functions, which are independent of the late time cut-off, satisfy the Ward identities of a conformal field theory. We also discuss other ways to identify sources, both in the under damped and the over damped case, where $M^2R_{ds}^2<{d^2\over4}$, and argue that these too can lead to correlators satisfying the Ward identities of a CFT. Some comments on the violation of reflection positivity, and the cut-off dependent terms, along with some explicit checks and sample calculations, are also included. | 半径$R_{ds}$の$dS_{d+1}$時空には、未来空間的無限遠${\cal I}^+$に存在するホログラフィック双対があり、バルク波動関数は境界理論の分配関数と双対であることが示唆されている[arXiv:astro-ph/0210603v5]。 我々はこの対応のいくつかの側面を検討する。 主系列に属する、質量$M^2R_{ds}^2>{d^2\over4}$の減衰不足スカラーに対して、バンチ・デイヴィス真空に対して、境界理論における適切な源が波動関数のコヒーレント状態表現によって同定できることを示す。 結果として得られる相関関数の項は、後期時間カットオフに依存しないが、共形場理論のウォード恒等式を満たすことを主張する。 また、$M^2R_{ds}^2<{d^2\over4}$ の条件を満たす、減衰不足および減衰過剰の両方のケースにおける音源同定の他の方法についても議論し、これらもCFTのWard恒等式を満たす相関関数を導くことができることを主張する。 反射正値性の破れ、カットオフ依存項に関するコメント、および明示的なチェックとサンプル計算もいくつか含まれている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present NNLOCAL, a proof-of-concept parton-level Monte Carlo program implementing the extension of the completely local subtraction scheme CoLoRFulNNLO to the case of color-singlet production in hadron collisions. We have built general local subtraction terms that regularize all single and double unresolved infrared singularities in real radiation phase space. The subtractions are then integrated fully analytically to the required order in the parameter of dimensional regularization. Combining the integrated counterterms with the virtual contributions we demonstrate the cancellation of all infrared poles explicitly. We validate our procedure by computing the fully differential cross section for the production of a Higgs boson at the LHC in an effective field theory with gluons only. Our code provides the first public implementation of a completely local analytic subtraction scheme at next-to-next-to-leading order accuracy. | NNLOCALは、パートンレベル・モンテカルロ計算の概念実証プログラムであり、完全局所減算法CoLoRFulNNLOをハドロン衝突におけるカラーシングレット生成のケースに拡張したものである。 実放射位相空間におけるすべての単一および二重の未解決赤外線特異点を正規化する一般的な局所減算項を構築した。 減算は、次元正規化パラメータにおいて必要なオーダーまで完全に解析的に積分される。 積分された打ち消し項と仮想寄与を組み合わせることで、すべての赤外線極が明示的に打ち消されることを示した。 この手順を、グルーオンのみを含む有効場の理論において、LHCにおけるヒッグス粒子生成の完全微分断面積を計算することで検証した。 このコードは、次々次次オーダーの精度で完全局所解析減算法を初めて公開実装したものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The article is dedicated to a discussion regarding the role of Barrow's ''Zero Universes'' in quantum cosmology. In particular, we demonstrate that if quantum gravity effects are modeled by the quantum potential method associated with the ''many interacting universes'' (MIU) model, then the mere presence of the universes with a zero scale factor (the ``Zero universes'') produces a veritably remarkable outcome: the classical cosmological singularities of Big Bang, Big Crunch and Big Rip all fail to arise. In other words, those universes that are considered ill-posed at the classical level may turn out to be a necessary and sought-after ingredient in a future internally consistent quantum theory of gravity. Finally, we argue that the MIU quantization method might shed light on a number of other cosmological mysteries; for example, it might account for a decoherence which preceded the eternal inflation, and elucidate how the quantum superposition of vacuum decays occurring at different places might give birth to actual bubble universes there. In addition, the new method might help explain why our universe was born in an extremely low-entropy initial state required to trigger the initial inflation. | 本稿は、バローの「ゼロ宇宙」が量子宇宙論において果たす役割について議論する。 特に、量子重力効果を「相互作用する多宇宙」（MIU）モデルに関連する量子ポテンシャル法でモデル化すると、スケール係数がゼロの宇宙（「ゼロ宇宙」）が存在するだけで、実に驚くべき結果が得られることを示す。 すなわち、ビッグバン、ビッグクランチ、ビッグリップといった古典的宇宙論的特異点はすべて発生しないということである。 言い換えれば、古典レベルでは不適正とみなされるこれらの宇宙は、将来の内部的に整合した量子重力理論において、必要かつ切望される要素となる可能性がある。 最後に、MIU量子化法が他の多くの宇宙論的謎を解明する可能性があると主張する。 例えば、この手法は、永遠のインフレーションに先立つデコヒーレンスを説明できる可能性があり、異なる場所で起こる真空崩壊の量子重ね合わせが、どのようにしてそこに実際のバブル宇宙を生み出すのかを解明するかもしれません。 さらに、この新しい手法は、私たちの宇宙が、初期のインフレーションを引き起こすために必要な、極めて低エントロピーの初期状態で誕生した理由を説明するのに役立つかもしれません。 |
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| We derive the kinematic numerator factors for heavy-mass effective field theory from the field theory limit of the string theory vertex operator kinematic algebra introduced in arXiv:1806.09584. The kinematic numerators are derived as correlators of nested commutators of gluon vertex operators evaluated between massive tachyonic vertex operators. The resulting numerators are given by products of structure constants of the vertex operator algebra which yield gauge invariant expressions. The computation of the nested commutators leads to a natural organisation in the form of rooted trees, endowed with an order that facilitates the enumeration of the various contributions. This kinematic algebra gives a string theory understanding of the field theory fusion rules for constructing the heavy-mass effective field theory numerator of arXiv:2104.11206 and arXiv:2111.15649. | arXiv:1806.09584 で導入された弦理論の頂点作用素運動学代数の場の理論極限から、重い質量の有効場の理論に対する運動学分子因子を導出する。 運動学分子は、質量を持つタキオン頂点作用素間で評価されたグルーオン頂点作用素の入れ子状の交換子の相関子として導出される。 結果として得られる分子は、頂点作用素代数の構造定数の積として与えられ、ゲージ不変な表現を与える。 入れ子状の交換子の計算は、様々な寄与の列挙を容易にする順序を備えた、根付き木の形で自然な構成に導く。 この運動学的代数は、arXiv:2104.11206 と arXiv:2111.15649 の重い質量の有効場の理論分子を構成するための場の理論融合規則を弦理論に基づいて理解するものです。 |
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| The physics of gravitational waves and other classical fields on specifically four-dimensional backgrounds of black holes exhibits electric-magnetic-like dualities. In this paper, we discuss the structure of such dualities in terms of geometrical quantities with a physically-intuitive interpretation. In turn, we explain the interplay between the algebraic structure of black hole spacetimes and their associated dualities. For large classes of black hole geometries, explicit constructions are presented. We then use these results and apply them to the holographic study of three-dimensional conformal field theories (CFTs), discussing how such dualities place stringent constraints on the thermal spectra of correlators. In particular, the dualities enforce the recently-developed spectral duality relation along with a multitude of implications for the physics of thermal CFTs. A number of numerical results supporting our conclusions is also presented, including a demonstration of how the longitudinal spectrum of quasinormal modes determines the transverse spectrum, and vice versa. | ブラックホールの特に4次元背景における重力波やその他の古典場の物理学は、電磁気的双対性を示す。 本論文では、このような双対性の構造を、物理的に直観的な解釈を伴う幾何学的量の観点から議論する。 次に、ブラックホール時空の代数構造とそれに伴う双対性の相互作用を説明する。 ブラックホールの幾何学の大部分について、明示的な構成を示す。 次に、これらの結果を用いて3次元共形場理論（CFT）のホログラフィック研究に適用し、このような双対性が相関子の熱スペクトルにどのように厳しい制約を課すかを議論する。 特に、これらの双対性は、最近開発されたスペクトル双対性関係を強制するとともに、熱CFTの物理学に対する多くの示唆を与える。 我々の結論を裏付けるいくつかの数値結果も提示されており、その中には、準正規モードの縦スペクトルが横スペクトルを決定し、またその逆も成り立つことの実証も含まれている。 |
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| We deepen the analysis of the cosmological acceleration produced by quantum gravity dynamics in the formalism of group field theory condensate cosmology, treated at the coarse-grained level via a phenomenological model, in the language of hydrodynamics on minisuperspace. Specifically, we conduct a detailed analysis of the late-time evolution, which shows a phantom-like phase followed by an asymptotic De Sitter expansion. We argue that the model indicates a recent occurrence of the phantom crossing and we extract a more precise expression for the effective cosmological constant, linking its value to other parameters in the model and to the scale of the quantum bounce in the early universe evolution. Additionally, we show how the phantom phase produced by our quantum gravity dynamics increases the inferred value of the current Hubble parameter based on observed data, indicating a possible quantum gravity mechanism for alleviating the Hubble tension. Our results represent a concrete example of how quantum gravity can provide an explanation for large-scale cosmological puzzles, in an emergent spacetime scenario. | 量子重力ダイナミクスによって生じる宇宙加速の解析を、粗視化レベルで現象論的モデルを用いて扱われる群場理論凝縮宇宙論の形式主義、およびミニ超空間上の流体力学の言語を用いて深める。 具体的には、ファントムのような位相に続いて漸近的ド・ジッター展開を示す後期進化の詳細な解析を行う。 モデルはファントム交差の最近の発生を示していると主張し、有効宇宙定数のより正確な表現を導き出し、その値をモデル内の他のパラメータおよび初期宇宙進化における量子バウンスのスケールと関連付ける。 さらに、量子重力ダイナミクスによって生じるファントム位相が、観測データに基づく現在のハッブルパラメータの推定値をどのように増加させるかを示し、ハッブル張力を緩和する可能性のある量子重力メカニズムを示唆する。 我々の研究結果は、創発的な時空シナリオにおいて、量子重力がどのようにして大規模な宇宙論的パズルを説明できるかを示す具体的な例である。 |
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| It was proposed that five-dimensional (5D) inflation can blow up the size of a compact dimension from the 5D Planck length to the micron size, as required by the dark dimension proposal, relating the weakness of the actual gravitational force to the size of the observable universe. Moreover, it was shown that 5D inflation can generate the (approximate) flat power spectrum of primordial density fluctuations consistent with present observations. Here we compute the bispectrum of primordial scalar perturbations and show that unlike the power spectrum, it differs from the four-dimensional case at all angular distances, due to the fact that in contrast to global dilatations, invariance under special conformal transformations is not restored at late times. Moreover there is an additional enhancement in the squeezed limit. | 5次元（5D）インフレーションは、ダークディメンション提案で要求されるように、コンパクトディメンションのサイズを5次元プランク長からミクロンサイズまで膨張させることができると提案され、実際の重力の弱さと観測可能な宇宙のサイズを関連付けています。 さらに、5次元インフレーションは、現在の観測結果と整合する原始密度揺らぎの（近似的に）平坦なパワースペクトルを生成できることが示されました。 本研究では、原始スカラー摂動のバイスペクトルを計算し、パワースペクトルとは異なり、すべての角度距離において4次元の場合とは異なることを示します。 これは、グローバルディラテーションとは異なり、特殊な共形変換に対する不変性が後期には回復しないという事実によるものです。 さらに、スクイーズ極限にはさらなる増強があります。 |
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| The proposal of a rapid sign-switching cosmological constant in the late universe, mirroring a transition from anti-de Sitter (AdS) to de Sitter (dS) space, has significantly improved the fit to observational data and provides a compelling framework for ameliorating major cosmological tensions, such as the $H_0$ and $S_8$ tensions. An attractive theoretical realisation that accommodates the AdS $\to$ dS transition relies on the Casimir forces of fields inhabiting the bulk of a 5-dimensional (5-dim) set up. Among the fields characterising the dark sector, there is a real scalar field $\phi$ endowed with a potential holding two local minima with very small difference in vacuum energy and bigger curvature (mass) of the lower one. Shortly after the false vacuum tunnels to its true vacuum state, $\phi$ becomes more massive and its contribution to the Casimir energy becomes exponentially suppressed. The tunneling process then changes the difference between the total number of fermionic and bosonic degrees of freedom contributing to the quantum corrections of the vacuum energy, yielding the AdS $\to$ dS transition. We investigate the properties of this theoretical realisation to validate its main hypothesis and characterise free parameters of the model. We adopt the Coleman-de Luccia formalism for calculating the transition probability within the thin-wall approximation. We show that the Euclidean bounce configuration that drives the transition between $\phi$ vacua has associated at least a sixth order potential. We also show that distinctive features of the required vacuum decay to accommodate the AdS $\to$ dS transition are inconsistent with a 5-dim non-compact description of the instanton, for which the bounce is $O(5)$ symmetric, and instead call for a 5-dim instanton with a compact dimension, for which the bounce is $O(4)\times U(1)$ symmetric. | 反ド・ジッター（AdS）空間からド・ジッター（dS）空間への遷移を反映した、後期宇宙における急速な符号反転宇宙定数の提案は、観測データへの適合性を大幅に改善し、$H_0$張力や$S_8$張力といった主要な宇宙論的緊張を緩和するための説得力のある枠組みを提供している。 AdS $\to$ dS遷移を包含する魅力的な理論的実現は、5次元（5次元）セットアップの大部分を占める場のカシミール力に依存している。 ダークセクターを特徴付ける場の中には、真空エネルギーの差が非常に小さく、低い方の曲率（質量）が大きい2つの局所的極小値を保持するポテンシャルを備えた実スカラー場$\phi$が存在する。 偽真空が真の真空状態へトンネル透過した直後、$\phi$ の質量が増加し、カシミールエネルギーへの寄与は指数関数的に抑制される。 トンネル透過過程は、真空エネルギーの量子補正に寄与するフェルミオン自由度とボソン自由度の総数の差を変化させ、AdS $\to$ dS遷移をもたらす。 我々はこの理論的実現の特性を調査し、その主要仮説を検証し、モデルの自由パラメータを特徴付ける。 薄壁近似における遷移確率の計算には、Coleman-de Luccia形式を採用する。 $\phi$ 真空間の遷移を駆動するユークリッドバウンス配置には、少なくとも6次のポテンシャルが付随することを示す。 また、AdS $\to$ dS遷移を収容するために必要な真空崩壊の特徴的な特徴は、バウンスが$O(5)$対称である5次元非コンパクトインスタントンの記述と矛盾し、代わりに、バウンスが$O(4)\times U(1)$対称であるコンパクト次元の5次元インスタントンが必要であることを示す。 |
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| We investigate the role of both magnetic field and chemical potential on the emergence of chaotic dynamics in the QCD confining string from the holographic principle. An earlier developed bottom-up model of Einstein-Maxwell-dilaton gravity, which mimics QCD features quite well, is used. The qualitative information about the chaos is obtained using the Poincar\'{e} sections and Lyapunov exponents. We find signatures of chaos in energetically disfavored string configurations, that are closer to the horizon, whereas no chaos is observed in energetically favored string configurations that are away from the horizon. Our results depend quite strongly on the frame we consider in the analysis. In the string frame, the chemical potential and the magnetic field suppress the chaotic dynamics in both parallel and perpendicular orientations of the string with respect to the magnetic field. Meanwhile, in the Einstein frame, the magnetic field suppresses/enhances the chaotic dynamics when the string is orientated perpendicular/parallel to the magnetic field, while the chemical potential enhances the chaotic dynamics for both orientations. The reported Lyapunov exponents are consistent with a classical analogue of the MSS bound in the parameter space of the model and we find it to be always satisfied in both frames. | 我々は、ホログラフィック原理に基づき、QCD閉じ込め弦におけるカオスダイナミクスの出現に対する磁場と化学ポテンシャルの両方の役割を調査する。 QCDの特徴を非常によく模倣する、以前に開発されたアインシュタイン-マクスウェル-ディラトン重力のボトムアップモデルを用いる。 カオスに関する定性的な情報は、ポアンカレ_{e}断面とリアプノフ指数を用いて得られる。 地平線に近い、エネルギー的に不利な弦構成においてカオスの兆候が見られるのに対し、地平線から離れた、エネルギー的に有利な弦構成ではカオスは観測されない。 我々の結果は、解析に用いるフレームに大きく依存する。 弦フレームにおいては、化学ポテンシャルと磁場は、磁場に対して弦が平行および垂直な方向の両方において、カオスダイナミクスを抑制する。 一方、アインシュタイン座標系では、弦が磁場に対して垂直／平行に配向されているとき、磁場はカオス的ダイナミクスを抑制／増強しますが、化学ポテンシャルはどちらの配向においてもカオス的ダイナミクスを増強します。 報告されているリアプノフ指数は、モデルのパラメータ空間におけるMSS境界の古典的な類似物と一致しており、どちらの座標系でも常に満たされることが分かりました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the string theory dynamics of the volume scalar rolling down an exponential potential during the period between inflation and reheating, in a background of cosmic superstring loops. In the context of the LVS potential, we demonstrate the existence of a novel string loop attractor tracker solution, in which 75% of the energy density of the universe is in the form of a gas of fundamental cosmic superstring loops (a configuration preferred over the standard radiation tracker). On this tracker, it is the continual reduction in the string tension as the volume scalar evolves that makes the loops stable against decay. For more general non-LVS potentials, mixed radiation-loop trackers can also occur. | 我々は、宇宙超弦ループを背景として、インフレーションから再加熱までの期間に指数関数的ポテンシャルを転がり落ちる体積スカラーの弦理論ダイナミクスを研究する。 LVSポテンシャルの文脈において、我々は新しい弦ループアトラクタートラッカー解の存在を示す。 この解では、宇宙のエネルギー密度の75%が基本宇宙超弦ループの気体（標準的な放射線トラッカーよりも好ましい構成）の形態をとる。 このトラッカーでは、体積スカラーの発展に伴う弦の張力の継続的な減少が、ループを崩壊に対して安定させる。 より一般的な非LVSポテンシャルでは、混合放射線ループトラッカーも発生する可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using an infinitesimal approach, this work addresses the renormalization problem to deal with the ultraviolet divergences arising in quantum field theory. Under the assumption that the action has already been renormalized to yield an ultraviolet-finite effective action that satisfies a certain set of renormalization conditions, we analyze how the action must be adjusted to reproduce a first-order change in these renormalization conditions. The analysis then provides the change that is induced on the correlation functions of the theory. This program is successfully carried out in the case of super-renormalizable theories, namely, a scalar field with cubic interaction in four space-time dimensions and with quartic interaction in three space-time dimensions. Relying on existing results in the theory of perturbative renormalization, we derive explicit renormalized expressions for these theories, each of which involves only a finite number of graphs constructed with full propagators and full $n$-point vertices. The renormalizable case is analyzed as well; the derived expressions are ultraviolet finite as the regulator is removed but cannot be written without a regulator. In this sense, the renormalization is not fully explicit in the renormalizable case. Nevertheless, a perturbative solution of the equations starting from the free theory provides the renormalized Feynman graphs, similar to the BPHZ program. For compatibility with the preservation of the renormalization conditions, a projective renormalization scheme, as opposed to a minimal one, is also introduced. The ideas developed are extended to the study of the renormalization of composite operators and the Schwinger-Dyson equations. | 本研究では、無限小アプローチを用いて、量子場の理論で生じる紫外発散に対処するためのくりこみ問題を論じる。 作用が既にくりこみされて、あるくりこみ条件を満たす紫外有限有効作用が生じているという仮定の下、これらのくりこみ条件の一次変化を再現するためには、作用をどのように調整する必要があるかを解析する。 そして、この解析は、理論の相関関数に誘起される変化を与える。 このプログラムは、超くりこみ可能な理論、すなわち、4次元時空では3次相互作用、3次元時空では4次相互作用を持つスカラー場の場合に、うまく実行される。 摂動論的くりこみ理論における既存の結果に基づき、これらの理論の明示的なくりこみ表現を導出する。 これらの理論は、それぞれ、完全伝播関数と完全n点頂点で構成される有限個のグラフのみを含む。 くりこみ可能な場合も解析する。 導出された表現は、レギュレータが除去されているため紫外有限であるが、レギュレータなしでは書けない。 この意味で、くりこみ可能な場合にはくりこみは完全に明示的ではない。 しかしながら、自由理論から出発する方程式の摂動解は、BPHZプログラムと同様に、くりこみされたファインマングラフを与える。 くりこみ条件の保存との互換性を保つため、最小くりこみではなく射影くりこみスキームも導入する。 ここで展開されたアイデアは、複合作用素のくりこみとシュウィンガー・ダイソン方程式の研究に拡張される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Fubini-Study metric is a central element of information geometry. We explore the role played by information geometry for determining the circuit complexity of Virasoro circuits and their deformations. To this effect, we study unitary quantum circuits generated by the Virasoro algebra and Fourier modes of a primary operator. Such primary-deformed Virasoro circuits can be realized in two-dimensional conformal field theories, where they provide models of inhomogeneous global quenches. We consider a cost function induced by the Fubini-Study metric and provide a universal expression for its time-evolution to quadratic order in the primary deformation for general source profiles. For circuits generated by the Virasoro zero mode and a primary, we obtain a non-zero cost only if spatial inhomogeneities are sufficiently large. In this case, we find that the cost saturates when the source becomes time-independent. The exact saturation value is determined by the history of the source profile. As a byproduct, returning to undeformed circuits, we relate the Fubini-Study metric to the K\"ahler metric on a coadjoint orbit of the Virasoro group. | Fubini-Study計量は情報幾何学の中心的な要素である。 我々は、Virasoro回路とその変形の回路複雑度を決定する上で情報幾何学が果たす役割を探求する。 この目的で、Virasoro代数と一次作用素のフーリエモードによって生成されるユニタリー量子回路を研究する。 このような一次変形されたVirasoro回路は、2次元共形場理論で実現可能であり、不均一なグローバルクエンチのモデルを提供する。 我々は、Fubini-Study計量によって誘導されるコスト関数を考察し、一般的なソースプロファイルに対する一次変形における2次オーダーへの時間発展を表す普遍的な表現を与える。 Virasoroゼロモードと一次作用素によって生成される回路の場合、空間不均一性が十分に大きい場合にのみ、コストがゼロにならない。 この場合、ソースが時間独立になるとコストが飽和することがわかる。 正確な飽和値は、ソースプロファイルの履歴によって決定されます。 副産物として、変形されていない回路に戻り、Fubini-Study計量をVirasoro群の共役軌道上のKahler計量に関連付けます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study electric-magnetic duality in Lorentz invariant symmetric tensor gauge theories, where immobile charged particles - fractons - arise due to the generalized current conservation $\partial_{\mu} \partial_{\nu} J^{\mu \nu} = 0$ and the fracton gauge principle. We show that the duality in the symmetric gauge theories holds only in four-dimensional spacetime. In higher dimensions, the duality does not hold with only the symmetric gauge fields but tensor fields with more complex symmetries come into play. Furthermore, we show that a hierarchy for the symmetric gauge field theories of higher ranks is interpreted by the bi-form calculus. We also discuss the restricted immobility of $p$-branes in the mixed symmetric gauge theories. As a byproduct, we find that novel self-duality conditions are defined as BPS equations in the four-dimensional Euclidean space. | ローレンツ不変な対称テンソルゲージ理論における電磁双対性を研究する。 この理論では、一般化電流保存則 $\partial_{\mu} \partial_{\nu} J^{\mu \nu} = 0$ とフラクトンゲージ原理により、不動の荷電粒子（フラクトン）が生じる。 対称ゲージ理論におけるこの双対性は4次元時空でのみ成立することを示す。 高次元では、この双対性は対称ゲージ場だけでなく、より複雑な対称性を持つテンソル場にも影響を及ぼす。 さらに、高階対称ゲージ場理論の階層構造がバイフォーム計算によって解釈されることを示す。 また、混合対称ゲージ理論における$p$ブレーンの制限された不動性についても議論する。 副産物として、新たな自己双対条件が4次元ユークリッド空間におけるBPS方程式として定義されることを発見しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We compute the vacuum energy of a scalar field rotating with angular velocity
$\Omega$ on a disk of radius $R$ and with Dirichlet boundary conditions. The
rotation is introduced by a metric obtained by a Galilean transformation from a
rest frame. The constraint $\Omega R| 半径$R$の円板上を角速度$\Omega$で回転し、ディリクレ境界条件を満たすスカラー場の真空エネルギーを計算する。 回転は、静止系からのガリレイ変換によって得られる計量によって導入される。 因果律を維持するためには、制約$\Omega R | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper it is initiated the systematic study of thermal field theory for generic equilibrium density matrices, which feature arbitrary values not only of temperature and chemical potentials, but also of average angular momentum. The focus here is on scalar fields, although some results also apply to fields with arbitrary spins. A general technique to compute ensemble averages is provided. Moreover, path-integral methods are developed to study thermal Green's functions (with an arbitrary number of points) in generic theories, which cover both the real-time and imaginary-time formalism. It is shown that, while the average angular momentum, like the chemical potentials, does not contribute positively to the Euclidean action, its negative contributions can be compensated by some other contributions that are instead positive, at least in some cases. As an application of the developed general formalism, it is shown that the production of particles weakly coupled to a rotating plasma can be significantly enhanced compared to the non-rotating case. The Higgs boson production through a portal coupling to a dark sector in the early universe is studied in some detail. The findings of this paper can also be useful, for example, to investigate the physics of rotating stars, ordinary and primordial black holes and more exotic compact objects. | 本論文では、温度と化学ポテンシャルだけでなく平均角運動量も任意の値をとる一般的な平衡密度行列に対する熱場理論の体系的な研究を開始する。 ここではスカラー場に焦点を当てるが、いくつかの結果は任意のスピンを持つ場にも適用される。 アンサンブル平均を計算するための一般的な手法も提供する。 さらに、実時間形式と虚時間形式の両方をカバーする一般的な理論において、任意の点数の熱グリーン関数を研究するための経路積分法を開発する。 平均角運動量は化学ポテンシャルと同様にユークリッド作用に正の寄与をしないが、その負の寄与は、少なくともいくつかの場合には、代わりに正の寄与をする他の寄与によって補償されることを示す。 開発された一般的な形式論の応用として、回転するプラズマに弱く結合した粒子の生成は、回転していないケースと比較して大幅に増強されることが示される。 初期宇宙におけるダークセクターへのポータル結合を通じたヒッグス粒子生成についても詳細に研究されている。 本論文の知見は、例えば、回転する恒星、通常のブラックホールおよび原始ブラックホール、そしてよりエキゾチックなコンパクト天体の物理を研究するのにも有用である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Here we discuss the construction of Sp$(4;\mathbb{R})$ invariant objects in the twistor space for three dimensional conformal field theories. The Sp$(4;\mathbb{R})$ invariant projective delta function, alongside the Twistor symplectic dot product invariants form the basis for conformal Wightman functions involving conserved currents and $\Delta=1$ scalars. For correlators involving scalars with $\Delta\ne 1$, generic spinning primaries and parity odd correlators we show that the infinity twistor of $\mathbb{R}^{2,1}$ must be incorporated into the analysis. We show that this feature can be traced to the Penrose and Witten transforms of these operators that we derive. We then discuss the super-twistor space construction and derive the supersymmetric Penrose transform for $\mathcal{N}=1$ theories using the Fourier transform and the supersymmetric Witten transform. We construct OSp$(\mathcal{N}|4;\mathbb{R})$ invariants and its application to several super-Wightman functions. Similar to the non supersymmetric case, we find an important role played by the (super) infinity twistor which we exemplify through parity odd super-correlators and a supersymmetric contact term. | 本稿では、3次元共形場理論におけるツイスター空間におけるSp$(4;\mathbb{R})$不変オブジェクトの構成について議論する。 Sp$(4;\mathbb{R})$不変射影デルタ関数は、ツイスターシンプレクティックドット積不変量とともに、保存カレントと$\Delta=1$スカラーを含む共形ワイトマン関数の基礎を形成する。 $\Delta\ne 1$のスカラーを含む相関子、一般的な回転原色、およびパリティ奇相関子については、$\mathbb{R}^{2,1}$の無限大ツイスターを解析に組み込む必要があることを示す。 この特徴は、これらの演算子の導出したペンローズ変換とウィッテン変換に由来することを示す。 次に、スーパーツイスター空間の構成について議論し、フーリエ変換と超対称ウィッテン変換を用いて、$\mathcal{N}=1$理論に対する超対称ペンローズ変換を導出する。 OSp$(\mathcal{N}|4;\mathbb{R})$不変量を構築し、それをいくつかのスーパーワイトマン関数に適用する。 非超対称の場合と同様に、(超)無限大ツイスターが重要な役割を果たすことを見出し、パリティ奇数スーパー相関子と超対称接触項を用いてその例を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Duality symmetries have been extensively investigated in various contexts, playing a crucial role in understanding quantum field theory and condensed matter theory. In this paper, we extend this framework by studying $N$-ality symmetries, which are a generalization of duality symmetries and are mathematically described by $\mathbb{Z}_N$-graded fusion categories. In particular, we focus on an $N$-ality symmetry obtained by gauging a non-anomalous subgroup of $\mathbb{Z}_N\times\mathbb{Z}_N\times\mathbb{Z}_N$ symmetry with a type III anomaly. We determine the corresponding fusion rules via two complementary approaches: a direct calculation and a representation-theoretic method. As an application, we study the symmetry-protected topological (SPT) phases associated with the $N$-ality symmetry. We classify all such SPT phases using the SymTFT framework and explicitly construct lattice Hamiltonians for some of them. | 双対対称性は様々な文脈で広く研究されており、量子場の理論や凝縮物質理論を理解する上で重要な役割を果たしている。 本論文では、この枠組みを拡張し、双対対称性の一般化であり、数学的には$\mathbb{Z}_N$段階付き融合圏によって記述される$N$性対称性を研究する。 特に、タイプIII異常を持つ$\mathbb{Z}_N\times\mathbb{Z}_N\times\mathbb{Z}_N$対称性の非異常部分群をゲージ化することによって得られる$N$性対称性に焦点を当てる。 対応する融合規則を、直接計算と表現論的手法という2つの相補的なアプローチによって決定する。 応用として、$N$性対称性に関連する対称性保護位相的（SPT）相を研究する。 我々はSymTFTフレームワークを用いてこのようなSPT位相をすべて分類し、そのうちのいくつかについて格子ハミルトニアンを明示的に構築する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We use 47 gravitational-wave (GW) standard sirens from the third Gravitational-Wave Transient Catalog to calibrate distances in the strong gravitational lensing (SGL) system RXJ1131-1231 and constrain the Hubble constant ($H_0$) via the distance sum rule, without assuming a specific cosmological model. For $\Omega_K = 0$, we obtain $H_0 = 73.22^{+5.95}_{-5.43}$ ${\rm km}~{\rm s}^{-1}~{\rm Mpc}^{-1}$ and $H_0 = 70.40^{+8.03}_{-5.60}$ ${\rm km}~{\rm s}^{-1}~{\rm Mpc}^{-1}$ by breaking the mass-sheet transform using lens galaxy's mass models and stellar kinematics, respectively. Allowing $\Omega_K$ to vary increases the central value of $H_0$ and reduces its precision. We find that GW dark sirens have significant potential for calibrating SGL systems, due to their relatively higher redshifts. By combining 42 binary black holes and RXJ1131-1231, we obtain an $H_0$ constraint with a precision approximately $40\%$ better than the measurement from GW170817 using the Hubble law. This suggests that high-precision, model-independent $H_0$ measurements can be achieved with this method as the redshift range of GW dark sirens expands, even without the need for GW bright sirens. | 我々は、第3次重力波トランジェントカタログから47個の重力波標準サイレンを用いて、強い重力レンズ効果（SGL）系RXJ1131-1231の距離を較正し、特定の宇宙論モデルを仮定することなく、距離和則によってハッブル定数（$H_0$）を制限する。 $\Omega_K = 0$ の場合、レンズ銀河の質量モデルと恒星の運動学を用いて質量シート変換を破ると、それぞれ $H_0 = 73.22^{+5.95}_{-5.43}$ ${\rm km}~{\rm s}^{-1}~{\rm Mpc}^{-1}$ と $H_0 = 70.40^{+8.03}_{-5.60}$ ${\rm km}~{\rm s}^{-1}~{\rm Mpc}^{-1}$ が得られる。 $\Omega_K$ を変化させると、$H_0$ の中心値は増加し、その精度は低下する。 重力波のダークサイレンは比較的高い赤方偏移を持つため、SGL システムの較正に大きな可能性を秘めていることがわかる。 42個の連星ブラックホールとRXJ1131-1231を組み合わせることで、ハッブルの法則を用いたGW170817の測定よりも約40%優れた精度でH_0の制約条件を得ることができました。 これは、重力波の暗黒サイレンの赤方偏移範囲が拡大するにつれて、重力波の明黒サイレンを必要とせずとも、この方法によって高精度でモデルに依存しないH_0の測定が可能になることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The symmetries of a spinning particle in the field of a self-dual monopole are studied from the viewpoint of supersymmetric quantum mechanics. | 自己双対モノポール場における回転粒子の対称性を超対称量子力学の観点から研究する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a systematic analysis of the Weak Cosmic Censorship Conjecture (WCCC) through Gedankenexperiments involving black hole perturbations induced by test particles. Our approach allows for the calculation of perturbations to any order for a general class of black holes that admit the zero-temperature extremal limit. We find that the WCCC for extremal and near-extremal black holes is hinged upon the positive sign of only one quantity, namely $W=\left( \frac{\partial S}{\partial T} \right)_{Q_\alpha ; T=0}$, which is indeed positive for all the well-known black holes. | 我々は、テスト粒子によって誘起されるブラックホール摂動を含むゲダンケン実験を通して、弱い宇宙検閲予想（WCCC）の体系的な解析を行う。 このアプローチは、零温度極限を許容する一般的なブラックホールのクラスに対して、任意のオーダーの摂動を計算することを可能にする。 極限ブラックホールおよび近極限ブラックホールのWCCCは、$W=\left( \frac{\partial S}{\partial T} \right)_{Q_\alpha; T=0}$という唯一の量の正の符号に依存しており、これは既知のブラックホールすべてにおいて実際に正である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The possibility of extending the canonical formulation of quantum mechanics (QM) to a space-time symmetric form has recently attracted wide interest. In this context, a recent proposal has shown that a spacetime symmetric many-body extension of the Page and Wootters mechanism naturally leads to the so-called Quantum Action (QA) operator, a quantum version of the action of classical mechanics. In this work, we focus on connecting the QA with the well-established Feynman's Path Integral (PI). In particular, we present a novel formalism which allows one to identify the "sum over histories" with a quantum trace, where the role of the classical action is replaced by the corresponding QA. The trace is defined in the extended Hilbert space resulting from assigning a conventional Hilbert space to each time slice and then taking their tensor product. The formalism opens the way to the application of quantum computation protocols to the evaluation of PIs and general correlation functions, and reveals that different representations of the PI arise from distinct choices of basis in the evaluation of the same trace expression. The Hilbert space embedding of the PIs also discloses a new approach to their continuum time limit. Finally, we discuss how the ensuing canonical-like version of QM inherits many properties from the PI formulation, thus allowing an explicitly covariant treatment of spacetime symmetries. | 量子力学の正準定式化（QM）を時空対称形式に拡張する可能性は、最近、広く関心を集めています。 この文脈において、最近の提案は、Page-Wootters機構の時空対称多体拡張が、古典力学の作用の量子版である、いわゆる量子作用（QA）作用素に自然に導くことを示しています。 本研究では、QAを、確立されたFeynmanの経路積分（PI）と関連付けることに焦点を当てます。 特に、古典作用の役割を対応するQAに置き換えることで、「履歴の和」を量子トレースと同一視することを可能にする新しい形式論を提示します。 このトレースは、各時間スライスに従来のヒルベルト空間を割り当て、それらのテンソル積をとることで得られる拡張ヒルベルト空間で定義されます。 この形式論は、量子計算プロトコルをPIおよび一般相関関数の評価に適用する道を開き、同じトレース表現を評価する際に異なる基底を選択することで、PIの異なる表現が生じることを明らかにする。 PIのヒルベルト空間への埋め込みはまた、それらの連続時間極限に対する新しいアプローチを明らかにする。 最後に、結果として得られる量子力学の正準版がPI定式化から多くの性質を継承し、それによって時空対称性の明示的な共変的扱いを可能にする方法について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate traversable wormhole solutions in four-dimensional Einstein-Gauss-Bonnet (EGB) gravity coupled with a generalized string fluid background. Our analysis reveals that zero-tidal solutions meet all geometric criteria for traversability while avoiding singularities, with the Gauss-Bonnet coupling $\alpha$ modulating the throat geometry and asymptotic behavior. Varying the parameters $\alpha$ and $\varepsilon$ significantly affects curvature both near the throat and at large distances, maintaining finite values throughout spacetime. We demonstrate that the null energy condition (NEC) can be satisfied for high values of $\alpha$ ($\gtrsim 1$) and low string fluid density $\varepsilon$ ($\lesssim 0.1$), greatly reducing the exotic matter requirement compared to general relativistic wormholes. The string fluid's behavior approaches that of a cloud of strings for large $\alpha$ or $\varepsilon$. Additionally, the volume integral quantifier and complexity factor analyses show that increasing $\alpha$ reduces gravitational complexity and exotic matter content near the throat, aligning with NEC preservation. Our results establish that the combined influence of Gauss-Bonnet gravity and string-like matter can support traversable wormholes while minimizing unphysical energy conditions, offering new insights for constructing viable wormhole geometries in modified gravity. | 一般化された弦流体背景と結合した4次元アインシュタイン-ガウス-ボネ（EGB）重力における通過可能なワームホール解を解析する。 解析の結果、潮汐力ゼロの解は、特異点を回避しながら通過可能性に関するすべての幾何学的基準を満たし、ガウス-ボネ結合$\alpha$がスロート形状と漸近的挙動を変化させることが明らかになった。 パラメータ$\alpha$と$\varepsilon$を変化させると、スロート近傍と遠距離の両方で曲率に大きな影響が及ぶが、時空全体にわたって有限値を維持する。 我々は、高い$\alpha$値（$\gtrsim 1$）と低い弦流体密度$\varepsilon$値（$\lesssim 0.1$）においてヌルエネルギー条件（NEC）を満たすことができ、一般相対論的ワームホールと比較してエキゾチック物質の必要量が大幅に減少することを示す。 弦流体の挙動は、$\alpha$ または $\varepsilon$ が大きい場合、弦の雲の挙動に近づきます。 さらに、体積積分量指定子と複雑性因子分析により、$\alpha$ の増加により、重力複雑性とスロート付近のエキゾチック物質含有量が減少し、NEC の保存と一致することが示されました。 私たちの結果は、ガウス・ボネ重力と弦状物質の複合的な影響により、非物理的なエネルギー条件を最小限に抑えながら、通過可能なワームホールを形成できることを確立し、修正重力下で実現可能なワームホール形状を構築するための新たな知見を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We formulate a model for quantum gravity based on the local Lorentz symmetry and general coordinate invariance. A key idea is the irreversible vierbein postulate that a tree-level action for the model at a certain energy scale does not contain an inverse vierbein. Under this postulate, only the spinor becomes a dynamical field, and no gravitational background field is introduced in the tree-level action. In this paper, after explaining the transformation rules of the local Lorentz and general-coordinate transformations in detail, a tree-level action is defined. We show that fermionic fluctuations can induce a nonvanishing gravitational background field. | 我々は、局所ローレンツ対称性と一般座標不変性に基づいて量子重力モデルを定式化する。 鍵となるアイデアは、あるエネルギースケールにおけるモデルに対するツリーレベル作用は逆ヴィアバインを含まないという不可逆ヴィアバイン公理である。 この公理の下では、スピノルのみが力学場となり、ツリーレベル作用には重力背景場は導入されない。 本論文では、局所ローレンツ変換と一般座標変換の変換則を詳細に説明した上で、ツリーレベル作用を定義する。 フェルミオン揺らぎが非零の重力背景場を誘起することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we study Hawking radiation in Jackiw-Teitelboim gravity for minimally coupled massless and massive scalar fields. We employ a holography-inspired technique to derive the Bogoliubov coefficients. We consider both black holes in equilibrium and black holes attached to a bath. In the latter case, we compute semiclassical deviations from the thermal spectrum. | 本論文では、極小結合した質量ゼロのスカラー場と質量を持つスカラー場におけるジャッキー・タイテルボイム重力におけるホーキング放射を研究する。 ボゴリュボフ係数の導出には、ホログラフィーにヒントを得た手法を用いる。 平衡状態にあるブラックホールと、浴槽に付着したブラックホールの両方を考察する。 後者の場合、熱スペクトルから半古典的偏差を計算する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present twistor BV actions that encompasses many classically consistent bosonic holomorphic twistorial higher-spin theories with vanishing cosmological constant. Upon quantization, these actions are shown to be quantum consistent, i.e. no gauge anomaly, for some subclasses of twistorial higher-spin theories. Anomaly-free twistorial theories can be identified through an index theorem, which is a higher-spin extension of the Hirzebruch-Riemann-Roch index theorem. We also discuss the anomaly cancellation mechanisms on twistor space to render anomalous theories quantum consistent at one loop. | 我々は、宇宙定数がゼロとなる、古典的に無矛盾なボソン正則ツイストリアル高スピン理論を多数包含するツイスターBV作用を提示する。 量子化により、これらの作用は、ツイストリアル高スピン理論のいくつかのサブクラスに対して、量子的に無矛盾、すなわちゲージ異常がないことが示される。 異常のないツイストリアル理論は、ヒルツェブルフ-リーマン-ロッホ指数定理の高スピン拡張である指数定理によって識別できる。 また、異常理論を1ループで量子的に無矛盾にするための、ツイスター空間上の異常キャンセル機構についても議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The gravitational path integral on $S^2 \times S^2$ can be interpreted either as evaluating a contribution to the norm of the Hartle-Hawking wavefunction conditional on spatial $S^1 \times S^2$ topology, or the pair creation rate of black holes in de Sitter. Both interpretations are distinguished at the quantum level. The former requires the path integral to be real and the latter to be imaginary. We develop a formalism to efficiently compute the phase of the gravitational path integral on Einstein spaces. We apply it to a broad class of spacetimes and in particular $S^2\times S^{D-2}$, finding it to be real and positive. We generalize some of the analysis to cases with charge and rotation. | $S^2\timesS^2$ 上の重力経路積分は、空間 $S^1\timesS^2$ トポロジーを条件とするハートル-ホーキング波動関数のノルムへの寄与を評価するものとして、あるいはド・ジッターにおけるブラックホールの対生成率を評価するものとして解釈できる。 両方の解釈は量子レベルで区別される。 前者は経路積分が実数であることを必要とし、後者は虚数であることを必要とする。 我々はアインシュタイン空間上の重力経路積分の位相を効率的に計算するための形式論を開発する。 我々はこれを広範な時空クラス、特に $S^2\timesS^{D-2}$ に適用し、それが実数かつ正であることを示した。 我々は解析の一部を電荷と回転を伴うケースに一般化する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the response of the Kaluza-Klein (KK) mass spectrum to various deformations of the rugby-ball background in 6-dimensional supergravity. We derived the mode equations that contain the 3-dimensional scale factor and the lapse function. By solving these, we numerically evaluate the KK masses for a bulk scalar and a spinor when the background has a nontrivial dependence on the position in the compact space. We clarify some qualitative features of the spectrum deformation for some perturbations of the rugby-ball background. For perturbations of a supersymmetric background, we find that the mass-splitting between bosonic and fermionic modes is much smaller than the deviation from the values of the supersymmetric mass eigenvalues. | 6次元超重力におけるラグビーボール背景の様々な変形に対するカルツァ・クライン（KK）質量スペクトルの応答を調べる。 3次元スケールファクターと減衰関数を含むモード方程式を導出した。 これらを解くことで、背景がコンパクト空間内の位置に非自明な依存性を持つ場合のバルクスカラーとスピノルのKK質量を数値的に評価する。 ラグビーボール背景のいくつかの摂動に対するスペクトル変形のいくつかの定性的な特徴を明らかにする。 超対称背景の摂動に対して、ボソンモードとフェルミオンモード間の質量分裂は、超対称質量固有値の値からの偏差よりもはるかに小さいことがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The 2023 second edition of a 2006 encyclopedia article on mathematical aspects of quantum field theory in curved spacetimes (QFTCST). Section-titles (with new sections indicated with stars) are: Introduction and preliminaries, Construction of a $*$-algebra for a real linear scalar field on globally hyperbolic spacetimes and some general theorems, *More about (quasifree) Hadamard states, Particle creation and the limitations of the particle concept, Theory of the stress-energy tensor, *More about the intersection of QFTCST with AQFT and the Fewster-Verch No-Go Theorem, Hawking and Unruh effects, *More about (classical and) quantum fields on black hole backgrounds, Non-globally hyperbolic spacetimes and the time-machine question, *More about QFT on non-globally hyperbolic spacetimes, Other related topics and some warnings. The article contains many references. It also includes a review of, and also compares and contrasts, recent results on the implications of QFTCST for the question of the instability of three sorts of Cauchy horizon -- first those inside black holes such as especially Reissner-Nordstr\"om-de Sitter and Kerr-de Sitter, second the compactly generated Cauchy horizons of spacetimes in which time-machines get manufactured, and third the Cauchy horizon of the spacetime which is believed to describe evaporating black holes and which underlies (one version of) the black hole information-loss puzzle. | 2006年に出版された曲がった時空における量子場の理論（QFTCST）の数学的側面に関する百科事典記事の2023年版第2版。 セクションタイトル（星印で新しいセクションを示しています）は、以下のとおりです。 序論と予備知識、大域的双曲的時空上の実線形スカラー場に対する$*$-代数の構築といくつかの一般定理、*（準自由）アダマール状態についての詳細、粒子生成と粒子概念の限界、ストレスエネルギーテンソルの理論、*QFTCSTとAQFTの交差、そしてFewster-VerchのNo-Go定理、ホーキング効果とUnruh効果についての詳細、*ブラックホール背景上の（古典場と）量子場についての詳細、非大域的双曲的時空とタイムマシン問題、*非大域的双曲的時空におけるQFTについての詳細、その他の関連トピックといくつかの注意事項。 この論文には多くの参考文献が含まれています。 また、QFTCSTが3種類のコーシー地平線の不安定性に関する最近の研究結果のレビューと比較対照も含まれています。 3種類のコーシー地平線とは、第一に、特にライスナー・ノルドストローム・ド・ジッターやカー・ド・ジッターといったブラックホール内部の地平線、第二に、タイムマシンが製造されるコンパクトに生成された時空のコーシー地平線、そして第三に、蒸発するブラックホールを記述すると考えられ、ブラックホールの情報損失パズル（の一つのバージョン）の根底にある時空のコーシー地平線です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The dynamics of Dirac semimetals is modeled at low energies by the massless Dirac Hamiltonian with the Fermi velocity replacing the velocity of light. The classical action is scale invariant. In 3D materials, Coulomb interactions induce a conformal anomaly associated to the charge renormalization already known in quantum field theory. In this work, we describe a new conformal anomaly induced by the running of the Fermi velocity that applies to Dirac semimetals in two and three dimensions. The case of graphene is particularly interesting. We analyze the anomaly and explore its thermodynamic and hydrodynamic consequences. The anomaly modifies the propagation speed of hydrodynamic sound waves, alters the thermodynamic equation of state, and induces a non-vanishing bulk viscosity proportional to the beta function of the Fermi velocity. | ディラック半金属のダイナミクスは、低エネルギー領域では質量ゼロのディラック・ハミルトニアンによってモデル化され、光速度の代わりにフェルミ速度が用いられる。 この古典的作用はスケール不変である。 3次元物質では、クーロン相互作用によって、量子場の理論で既に知られている電荷繰り込みに関連する共形異常が誘起される。 本研究では、2次元および3次元のディラック半金属に適用される、フェルミ速度の変動によって誘起される新たな共形異常について述べる。 グラフェンの事例は特に興味深い。 我々はこの異常を解析し、その熱力学的および流体力学的影響を探る。 この異常は、流体音波の伝播速度を変化させ、熱力学的状態方程式を変化させ、フェルミ速度のベータ関数に比例する非零の体積粘性を引き起こす。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce Scale Factorized-Quantum Field Theory (SF-QFT), a framework that performs path-integral factorization of ultraviolet (UV) and infrared (IR) momentum modes at a physical scale $Q^*$ before perturbative expansion. This approach yields a UV-finite effective action whose Wilson coefficients $C_i(Q)$ and coupling $a_{\mathrm{eff}}(Q)$ are fixed by matching to experiment. Because the two-loop $\beta$-function is universal in massless QCD, $a_{\mathrm{eff}}(Q)$ evolves with a scheme-independent equation, with higher-order $\beta$-coefficients absorbed into the $C_i$. Applying SF-QFT to the inclusive ratio $R_{e^{+}e^{-}}$ gives $R^{\mathrm{SF-QFT}}(31.6\,\mathrm{GeV}) = 1.04911 \pm 0.00084$, in excellent agreement with experiment ($R^{\mathrm{exp}}(31.6\,\mathrm{GeV})= 1.0527 \pm 0.005$) while requiring orders of magnitude fewer calculations than a conventional four-loop $\overline{\mathrm{MS}}$ approach. We find universal algebraic recursion relations that generate all higher-order contributions without additional Feynman diagrams, yielding scheme-invariant predictions with remarkable convergence. SF-QFT provides a rigorous proof for the existence of a positive mass gap in Yang-Mills theory, resolving one of the Millennium Prize Problems by demonstrating how non-perturbative effects emerge naturally from the path-integral factorization. For QED, the same formalism integrates out high-energy modes above $Q^*$, producing scheme-independent predictions for the electron anomalous magnetic moment with unprecedented precision ($a_e^{\text{theory}} = 0.001~159~652~183~56(76)$). SF-QFT heralds a paradigm shift in quantum field theory, replacing the pursuit of ever-higher loop orders with a unified framework that handles both perturbative and non-perturbative physics while maintaining manifest gauge invariance and eliminating renormalization ambiguities. | 我々はスケール因子化量子場理論（SF-QFT）を導入する。 これは、摂動展開の前に、物理スケール$Q^*$における紫外（UV）および赤外（IR）運動量モードの経路積分因子分解を実行する枠組みである。 このアプローチは、ウィルソン係数$C_i(Q)$と結合$a_{\mathrm{eff}}(Q)$が実験値との整合によって固定された、紫外有限有効作用を与える。 2ループ$\beta$関数は質量ゼロQCDにおいて普遍的であるため、$a_{\mathrm{eff}}(Q)$はスキームに依存しない方程式で発展し、高次の$\beta$係数は$C_i$に吸収される。 SF-QFTを包括比$R_{e^{+}e^{-}}$に適用すると、$R^{\mathrm{SF-QFT}}(31.6\,\mathrm{GeV}) = 1.04911 \pm 0.00084$となり、実験値($R^{\mathrm{exp}}(31.6\,\mathrm{GeV})= 1.0527 \pm 0.005$)と非常によく一致する。 しかも、従来の4ループ$\overline{\mathrm{MS}}$アプローチよりも桁違いに少ない計算量で済む。 我々は、追加のファインマン図なしにすべての高次寄与を生成する普遍的な代数的再帰関係を発見し、スキーム不変な予測を驚くべき収束性でもたらす。 SF-QFTは、ヤン＝ミルズ理論における正の質量ギャップの存在を厳密に証明し、経路積分分解から非摂動論的効果が自然に現れることを実証することで、ミレニアム賞問題の一つを解決しました。 QEDの場合、同じ形式論が$Q^*$以上の高エネルギーモードを積分し、スキームに依存しない電子異常磁気モーメントを前例のない精度で予測します($a_e^{\text{theory}} = 0.001~159~652~183~56(76)$)。 SF-QFTは量子場の理論におけるパラダイムシフトの先駆けであり、ますます高次のループ次数の追求を、ゲージ不変性を維持し、繰り込みの曖昧さを排除しながら、摂動論的物理と非摂動論的物理の両方を扱う統一的な枠組みに置き換えます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We apply the result of Kenneth and I. Klich, Phys. Rev. Lett.97, 160401 (2006) to derive a theorem for two objects coupled to a Dirac field. We demonstrate that a sufficient condition for the Casimir interaction to be repulsive, is for their geometric configuration to be odd under the same reflection operation considered in that work. | Kenneth and I. Klich, Phys. Rev. Lett.97, 160401 (2006) の結果を適用し、ディラック場に結合した2つの物体に対する定理を導出します。 カシミール相互作用が斥力となるための十分条件は、その研究で検討したのと同じ反射操作において、それらの幾何学的配置が奇数となることであることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We integrate the notion of an effective field theory, as described by Costello, with the framework of noncommutative symplectic geometry introduced by Kontsevich; providing a definition for the renormalization group flow in noncommutative geometry that is defined through the use of ribbon graphs. As in the commutative case, the resulting noncommutative effective field theories are in one-to-one correspondence with local interaction functionals. We explain how in this setting, the large $N$ correspondence discovered by 't Hooft appears as a relation between noncommutative and commutative effective field theories. As an example, we apply this framework to study a noncommutative analogue of Chern-Simons theory. | 我々は、Costelloによって記述された有効場の理論の概念を、Kontsevichによって導入された非可換シンプレクティック幾何学の枠組みと統合し、リボングラフを用いて定義される非可換幾何学における繰り込み群フローの定義を提供する。 可換の場合と同様に、結果として得られる非可換有効場の理論は局所相互作用汎関数と一対一に対応する。 この設定において、't Hooftによって発見された大きな$N$対応が、非可換有効場の理論と可換有効場の理論の関係としてどのように現れるかを説明する。 例として、この枠組みを適用して、Chern-Simons理論の非可換類似体を研究する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The scattering of a nucleon beam around a cylinder containing a non-Abelian flux is studied. We confirm all the previsions of Wu and Yang. We consider the generalization to the gauge group $SU(N)$, and derive a classification scheme. Isospin precession is recovered also at the classical limit. | 非アーベル的フラックスを含む円筒周りの核子ビームの散乱を研究する。 WuとYangの予測をすべて確認する。 ゲージ群$SU(N)$への一般化を考察し、分類体系を導出する。 アイソスピン歳差運動は古典極限でも回復する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the proton structure functions $F_1$ and $F_2$ in the context of holography. We develop a general framework that extends previous holographic calculations of $F_1$ and $F_2$ to the case where the bulk geometry stems from bottom-up Einstein-Dilaton models, which are commonly used in the literature to describe some properties of QCD in the strong coupling regime. We focus on a choice of the dilaton potential that leads to a holographic model able to reproduce known lattice QCD results for the glueball masses at zero temperature and pure Yang-Mills thermodynamics above deconfinement. Once the parameters of the background holographic model are fixed, we introduce probe fermionic and gauge fields in the bulk {\it a la} Polchinski and Strassler to determine the corresponding structure functions. This particular realization of the model can successfully describe the proton mass and provide results for $F_2$ at large $x$ that are in qualitative agreement with experimental data. | 我々は、陽子構造関数 $F_1$ および $F_2$ をホログラフィックの観点から研究する。 我々は、バルク構造がボトムアップ型アインシュタイン-ディラトン模型に由来する場合に、これまでの $F_1$ および $F_2$ のホログラフィック計算を拡張する一般的な枠組みを構築する。 ボトムアップ型アインシュタイン-ディラトン模型は、文献では強結合領域におけるQCDのいくつかの特性を記述するために一般的に用いられている。 我々は、零温度におけるグルーボール質量に対する既知の格子QCDの結果と、脱閉じ込め状態を超える純粋ヤン-ミルズ熱力学を再現できるホログラフィック模型につながるディラトンポテンシャルの選択に焦点を当てる。 背景ホログラフィック模型のパラメータを固定した後、バルクにプローブフェルミオン場とゲージ場を導入し、対応する構造関数を決定する。 {\it a la} Polchinski and Strasslerこのモデルの特定の実現は、陽子質量をうまく記述し、大きな$x$における$F_2$の結果を提供し、実験データと定性的に一致する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We give a brief review of the basic principles of inflationary theory and discuss the present status of the simplest inflationary models that can describe Planck/BICEP/Keck observational data by choice of a single model parameter. In particular, we discuss the Starobinsky model, Higgs inflation, and $\alpha$-attractors, including the recently developed $\alpha$-attractor models with $SL(2,\mathbb{Z})$ invariant potentials. We also describe inflationary models providing a good fit to the recent ACT data, as well as the polynomial chaotic inflation models with three parameters, which can account for any values of the three main CMB-related inflationary parameters $A_{s}$, $n_{s}$ and $r$. | インフレーション理論の基本原理を簡単に概説し、Planck/BICEP/Keckの観測データを単一のモデルパラメータで記述できる最も単純なインフレーションモデルの現状について議論する。 特に、スタロビンスキーモデル、ヒッグスインフレーション、そして$\alpha$アトラクター（$SL(2,\mathbb{Z})$不変ポテンシャルを持つ最近開発された$\alpha$アトラクターモデルを含む）について議論する。 また、最近のACTデータによく適合するインフレーションモデル、およびCMBに関連する3つの主要なインフレーションパラメータ$A_{s}$、$n_{s}$、$r$の任意の値を説明できる3パラメータ多項式カオスインフレーションモデルについても説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigated the influence of the massive scalar field on the information degradation concerning the Unruh-DeWitt (UDW) detectors. In this conjecture, we adopted a system with a finite and large interaction time. To accomplish our purpose, one examines the quantum coherence of a uniformly accelerated qubit and the probability of finding the detector in the ground state. In this framework, we consider a quantum interferometric circuit to obtain the probability, visibility, and coherence. Naturally, these measurements provide us with wave-like information. Besides, one modifies the circuit to describe the path distinguishability and the particle-like information. These results are promising, as they allow us to understand the influence of the Unruh effect on the wave-particle duality. Thus, our findings announce that the increase in the scalar field mass induces a decrease in information degradation. Finally, we noted that the information concerning the Unruh effect remains preserved when $m \geq \Omega$. Therefore, the detector cannot absorb particles with mass equal to or greater than its energy gap. These results indicate that the scalar field mass is a protective factor against information degradation for systems under high acceleration conditions. | 我々は、ウンルー・デウィット（UDW）検出器の情報劣化に対する質量スカラー場の影響を調査した。 この仮説では、有限かつ大きな相互作用時間を持つシステムを採用した。 この目的を達成するために、均一に加速された量子ビットの量子コヒーレンスと、検出器が基底状態にある確率を調べる。 この枠組みでは、確率、可視性、およびコヒーレンスを得るための量子干渉回路を検討する。 当然のことながら、これらの測定は波のような情報を提供する。 さらに、経路識別可能性と粒子のような情報を記述するために回路を修正する。 これらの結果は、ウンルー効果が波動粒子二重性に与える影響を理解する上で有望である。 したがって、我々の研究結果は、スカラー場の質量の増加が情報劣化の減少をもたらすことを示している。 最後に、ウンルー効果に関する情報は、$m \geq \Ω$の場合でも保存されることを指摘しました。 したがって、検出器はエネルギーギャップ以上の質量を持つ粒子を吸収できません。 これらの結果は、スカラー場質量が、高加速条件下でのシステムにおける情報劣化に対する保護因子であることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In a recent paper, we computed the bispectrum of primordial density perturbations in CMB to second order in the slow-roll parameters of single field inflation, and found logarithmic infrared contributions that diverge in both large physical distances and squeezed limit where one momentum vanishes. In this work, we provide an independent test of the result by checking its conservation and the validity of the consistency relation between the squeezed limit of the bispectrum and the square of the power spectrum. Despite the violation of the main assumption for its general proofs which is the finiteness of the relevant observables in these limits, we find that the identity continues to hold in the vicinity of the squeezed limit and large time. | 最近の論文で、我々はCMBにおける原始的密度擾乱のバイスペクトルを、単一場インフレーションのスローロールパラメータにおける2次のオーダーまで計算し、大きな物理的距離と、一方の運動量がゼロになるスクイーズド極限の両方で発散する対数的な赤外線寄与を発見した。 本研究では、この結果の保存性と、バイスペクトルのスクイーズド極限とパワースペクトルの2乗との間の無矛盾性関係の妥当性をチェックすることにより、結果の独立した検証を提供する。 これらの極限における関連観測量の有限性という、一般的な証明の主要な仮定は破れているにもかかわらず、この恒等式はスクイーズド極限近傍と大きな時間において依然として成立することを発見した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We uncover novel features in the spectrum of BPS and near-BPS states in asymptotically $AdS_3 \times S^3 \times S^3 \times S^1$ spacetimes. This follows from a careful analysis of semiclassical and quantum black holes in this theory, which have peculiarities due to the nonlinear large $\mathcal{N}=4$ superconformal symmetry. Notably, we find that the $S^3 \times S^3$ angular momentum spectrum of BPS states in the Ramond sector exhibits discrete jumps as a function of the ratio between the radii of the two three-spheres. This phenomenon is a quantum gravity effect for which no microscopic derivation is currently known. In addition, we construct a family of non-extremal supersymmetric black holes that contribute to a supersymmetric index yet possess a temperature-dependent free energy. Analogous results apply to six-dimensional black holes with $AdS_2 \times S^2 \times S^2$ near-horizon geometries constructed in M-theory compactifications. | 我々は、漸近的に$AdS_3 \times S^3 \times S^3 \times S^1$時空におけるBPSおよび近傍BPS状態のスペクトルに新たな特徴を見出した。 これは、この理論における半古典的および量子ブラックホールの慎重な解析から導かれるものであり、これらのブラックホールは非線形の大きな$\mathcal{N}=4$超共形対称性に起因する特異性を持つ。 特に、ラモンドセクターにおけるBPS状態の$S^3 \times S^3$角運動量スペクトルは、2つの三元球の半径の比の関数として離散的なジャンプを示すことを発見した。 この現象は量子重力効果であり、その微視的導出は現在のところ知られていない。 さらに、我々は超対称指数に寄与しながらも温度依存の自由エネルギーを持つ、非極限超対称ブラックホールの族を構築する。 同様の結果は、M理論のコンパクト化で構築された$AdS_2 \times S^2 \times S^2$の近地平幾何学を持つ6次元ブラックホールにも当てはまる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that bootstrap methods based on the positivity of probability measures provide a systematic framework for studying both synchronous and asynchronous nonequilibrium stochastic processes on infinite lattices. First, we formulate linear programming problems that use positivity and invariance property of invariant measures to derive rigorous bounds on their expectation values. Second, for time evolution in asynchronous processes, we exploit the master equation along with positivity and initial conditions to construct linear and semidefinite programming problems that yield bounds on expectation values at both short and late times. We illustrate both approaches using two canonical examples: the contact process in 1+1 and 2+1 dimensions, and the Domany-Kinzel model in both synchronous and asynchronous forms in 1+1 dimensions. Our bounds on invariant measures yield rigorous lower bounds on critical rates, while those on time evolutions provide two-sided bounds on the half-life of the infection density and the temporal correlation length in the subcritical phase. | 確率測度の正値性に基づくブートストラップ法が、無限格子上の同期および非同期の非平衡確率過程を研究するための体系的な枠組みを提供することを示す。 まず、不変測度の正値性と不変性を用いて期待値の厳密な境界を導く線形計画問題を定式化する。 次に、非同期過程の時間発展について、マスター方程式、正値性、初期条件を用いて、短時間および長時間の両方における期待値の境界を与える線形計画問題および半正値計画問題を構築する。 1+1次元および2+1次元の接触過程、および1+1次元における同期および非同期の両方のDomany-Kinzelモデルという2つの標準的な例を用いて、両方のアプローチを説明する。 不変測度に関する我々の境界は、臨界率の厳密な下限値を与える一方、時間発展に関する境界は、感染密度の半減期と、臨界期未満の段階における時間的相関長の両側境界値を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new perspective on the $p$-string condensation procedure for constructing 3+1D fracton phases by implementing this process via the gauging of higher-form symmetries. Specifically, we show that gauging a 1-form symmetry in 3+1D that is generated by Abelian anyons in isotropic stacks of 2+1D topological orders naturally results in a 3+1D $p$-string condensed phase, providing a controlled non-perturbative construction that realizes fracton orders. This approach clarifies the symmetry principles underlying $p$-string condensation and generalizes the familiar connection between anyon condensation and one-form gauging in two spatial dimensions. We demonstrate this correspondence explicitly in both field theories and lattice models: in field theory, we derive the foliated field theory description of the $\mathbb{Z}_N$ X-Cube model by gauging a higher-form symmetry in stacks of 2+1D $\mathbb{Z}_N$ gauge theories; on the lattice, we show how gauging a diagonal 1-form symmetry in isotropic stacks of $G$-graded string-net models leads to string-membrane-nets hosting restricted mobility excitations. This perspective naturally generalizes to spatial dimensions $d \geq 2$ and provides a step towards building an algebraic theory of $p$-string condensation. | 我々は、高次形式対称性のゲージングを介してこの過程を実装することにより、3+1次元フラクトン相を構築するためのpストリング凝縮手順に関する新たな視点を提示する。 具体的には、2+1次元位相秩序の等方的スタック内のアーベルエニオンによって生成される3+1次元の1形式対称性をゲージングすると、自然に3+1次元pストリング凝縮相が得られ、フラクトン秩序を実現する制御された非摂動論的構成が得られることを示す。 このアプローチは、pストリング凝縮の基礎となる対称性原理を明らかにし、エニオン凝縮と2次元空間における1形式ゲージングとの間のよく知られた関係を一般化する。 我々はこの対応関係を、場の理論と格子模型の両方で明示的に示す。 場の理論においては、2+1次元の$\mathbb{Z}_N$ゲージ理論の積み重ねにおける高次形式対称性をゲージングすることにより、$\mathbb{Z}_N$X-Cube模型の葉理的場の理論記述を導出する。 格子上では、等方的な$G$段階付きストリングネット模型の積み重ねにおける対角1形式対称性のゲージングが、制限された移動度励起をホストするストリング膜ネットにどのようにつながるかを示す。 この視点は、空間次元$d \geq 2$に自然に一般化され、$p$ストリング凝縮の代数理論構築への一歩となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Euclidean Einstein-Hilbert action is well-known to be unbounded below and thus to raise many questions regarding the definition of the gravitational path integral. A variety of works since the late 1980's have suggested that this problem disappears when one fixes a foliation of the spacetime and imposes the corresponding gravitational constraints. However, we show here that this approach fails with various classes of boundary conditions imposed on the foliation: compact slices without boundary, asymptotically flat, or asymptotically locally anti-de Sitter slices. We also discuss the idea of fixing the scalar curvature and Wick-rotating the conformal factor, and show that it also fails to produce an action bounded from below. | ユークリッド的アインシュタイン-ヒルベルト作用は下界非有界であることがよく知られており、そのため重力経路積分の定義に関して多くの疑問を提起する。 1980年代後半以降の様々な研究は、時空の葉理構造を固定し、それに対応する重力拘束条件を課すとこの問題は解消されることを示唆している。 しかしながら、本稿では、このアプローチが、葉理構造に課された様々な境界条件、すなわち境界のないコンパクトスライス、漸近平坦、あるいは漸近局所反ド・ジッタースライスに対してはうまくいかないことを示す。 また、スカラー曲率を固定し、共形因子をウィック回転させるというアイデアについても議論し、これも下界で有界な作用を生み出せないことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Aspects of parity-preserving, three-dimensional conformal field theories (CFTs) with a global $U(1)$ symmetry in the presence of a background magnetic field are investigated. A local effective action is constructed to four-derivative order, based on an assumption that the magnetic field drives the theory into a gapped phase. This action is evaluated in a variety of backgrounds, and is used to obtain one- and two-point functions of the conserved current and stress-energy tensor. Dispersive arguments are developed and shown to impose powerful constraints on the Wilson coefficients of the effective action, leading to universal predictions for the CFT response at large magnetic field and the scaling dimensions of background monopole operators. These general results are further examined through explicit calculations in the free complex scalar, free Dirac fermion, and a holographic Einstein-Hilbert-Maxwell model. | 背景磁場の存在下で大域的$U(1)$対称性を持つ、パリティ保存型3次元共形場理論（CFT）の様相を調査する。 磁場が理論をギャップ相へと導くという仮定に基づき、局所有効作用を4階微分オーダーまで構築する。 この作用は様々な背景において評価され、保存される電流テンソルおよび応力エネルギーテンソルの1点および2点関数を得るのに用いられる。 分散論的議論を展開し、有効作用のウィルソン係数に強力な制限を課すことが示され、大きな磁場におけるCFT応答と背景モノポール演算子のスケーリング次元に関する普遍的な予測につながる。 これらの一般的な結果は、自由複素スカラー、自由ディラックフェルミオン、およびホログラフィックアインシュタイン-ヒルベルト-マクスウェル模型における明示的な計算によってさらに検証される。 |