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| Original Text | 日本語訳 |
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| Among the particles being searched for at the LHC beyond the Standard Model are bileptons, which are doubly charged gauge bosons. Bileptons are predicted by several Standard Model extensions, including the so-called 331 models with $\beta = \sqrt 3$. The minimal formulation of these models is generally plagued by a "low energy" Landau pole, which can undermine current predictions for TeV-scale bileptons. We analyze this issue and investigate the possibility to shift the Landau pole at higher energy scales by extending the troublesome minimal 331 models. | LHCで標準模型を超えて探索されている粒子の中には、二重電荷ゲージボソンであるバイレプトンがあります。 バイレプトンは、$\beta = \sqrt 3$ を持ついわゆる331モデルを含む、いくつかの標準模型の拡張によって予言されています。 これらのモデルの最小定式化は一般に「低エネルギー」ランダウ極に悩まされており、TeVスケールのバイレプトンに関する現在の予言を覆す可能性があります。 我々はこの問題を分析し、問題の多い最小331モデルを拡張することで、高エネルギースケールでランダウ極をシフトさせる可能性を調査します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We are employing a supersymmetric variant of the worldline quantum field theory (WQFT) formalism to compute the far-field momentum-space gravitational waveform emitted during the scattering of two spinning black holes at next-to-leading order (NLO) in the post-Minkowskian expansion. Our results are accurate up to quadratic-in-spin contributions, which means we report for the very first time the waveform observable at the order $\mathcal{O}(G^3\mathcal{S}^2)$. Our computation is based on mapping $n$-body tree-level amplitudes in such a way that we can obtain the $(n-2)$-loop two-body waveform integrand. We discuss in detail this procedure and highlight the similarity of the resulting structures with those obtained in the scattering-amplitude approach. As a by product of our computational approach, we also obtain, for the first time, the leading-order waveform for three-body scattering of spinning black holes. We validated our results in various ways but most notably, we find exact agreement for the NLO waveform integrand obtained from the WQFT and the classical limit of scattering amplitudes in QFT. | 我々は、ポストミンコフスキー展開において、2つの回転するブラックホールが次主要次数（NLO）で散乱する際に放出される遠方場運動量空間重力波形を計算するために、世界線量子場理論（WQFT）形式の超対称変種を用いている。 我々の結果は、スピンの2乗の寄与まで正確であり、これは、$\mathcal{O}(G^3\mathcal{S}^2)$のオーダーで観測可能な波形を初めて報告することを意味する。 我々の計算は、$(n-2)$ループ2体波形積分関数が得られるように、$n$体ツリーレベル振幅をマッピングすることに基づいている。 我々はこの手順を詳細に議論し、結果として得られる構造が散乱振幅アプローチで得られる構造との類似性を強調する。 我々の計算手法の副産物として、回転するブラックホールの三体散乱の主要次波形を初めて得た。 この結果は様々な方法で検証したが、最も注目すべきは、WQFTから得られたNLO波形の積分関数とQFTにおける散乱振幅の古典的極限が完全に一致することである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Entanglement entropy (EE) is widely used to quantify quantum correlations in field theory, with the well-known result in two-dimensional conformal field theory (CFT) predicting a logarithmic divergence with the ultraviolet (UV) cutoff. However, this expression lacks operational meaning: it remains unclear how much of the entanglement is physically extractable via local measurements. In this work, we investigate the operationally accessible entanglement by employing a pair of Unruh-DeWitt detectors, each interacting with complementary regions of a quantum field. We derive an upper bound on the entanglement that can be harvested by such detectors and show that it scales as a double logarithm with respect to the UV cutoff-significantly weaker than the single-logarithmic divergence of the standard CFT result. This work provides an operational perspective on field-theoretic entanglement and sets fundamental limits on its extractability. | エンタングルメントエントロピー（EE）は、場の理論における量子相関の定量化に広く用いられており、2次元共形場理論（CFT）におけるよく知られた結果は、紫外線（UV）カットオフに対する対数発散を予測するものである。 しかし、この表現には操作的な意味が欠けている。 すなわち、局所測定によって物理的にエンタングルメントのどの程度が抽出可能かは依然として不明である。 本研究では、量子場の相補的な領域と相互作用する一対のUnruh-DeWitt検出器を用いることで、操作的にアクセス可能なエンタングルメントを調査する。 このような検出器によって収集可能なエンタングルメントの上限を導出し、それがUVカットオフに関して両対数に比例することを示す。 これは、標準的なCFTの結果である片対数発散よりも著しく弱い。 この研究は、場の理論的エンタングルメントに関する操作的視点を提供し、その抽出可能性に根本的な制限を設けるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We address the question of whether holographic entropy inequalities obeyed in static states (by the RT formula) are always obeyed in time-dependent states (by the HRT formula), focusing on the case where the bulk spacetime is 2+1 dimensional. An affirmative answer to this question was previously claimed by Czech-Dong. We point out an error in their proof when the bulk is multiply connected. We nonetheless find strong support, of two kinds, for an affirmative answer in that case. We extend the Czech-Dong proof for simply-connected spacetimes to spacetimes with $\pi_1=\mathbb{Z}$ (i.e. 2-boundary, genus-0 wormholes). Specializing to vacuum solutions, we also numerically test thousands of distinct inequalities (including all known RT inequalities for up to 6 regions) on millions of randomly chosen configurations of regions and bulk spacetimes, including three different multiply-connected topologies; we find no counterexamples. In an appendix, we prove some (dimension-independent) facts about degenerate HRT surfaces and symmetry breaking. | 静的状態（RT公式によって）で従うホログラフィックエントロピー不等式が、時間依存状態（HRT公式によって）でも常に従うかどうかという問題を、バルク時空が2+1次元の場合に焦点を当てて考察する。 この問題に対する肯定的な解答は、以前チェコ＝ドンによって主張されていた。 我々は、バルク時空が多重連結である場合の彼らの証明の誤りを指摘する。 それでもなお、その場合の肯定的な解答を裏付ける、2種類の強力な裏付けを見出した。 我々は、単純連結時空に対するチェコ＝ドンの証明を、$\pi_1=\mathbb{Z}$（すなわち、2次元境界、種数0のワームホール）を持つ時空に拡張する。 真空解に特化して、3つの異なる多重連結位相を含む、ランダムに選ばれた数百万の領域とバルク時空の構成上で、数千の異なる不等式（最大6領域までの既知のRT不等式を含む）を数値的にテストした。 反例は見つからなかった。 付録では、退化したHRT面と対称性の破れに関するいくつかの（次元に依存しない）事実を証明した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We obtain the off-shell nilpotent Becchi-Rouet-Stora-Tyutin (BRST) and anti-BRST symmetry transformations (corresponding to the infinitesimal classical gauge symmetry transformations) for the modified massive three $(2+1)$-dimensional (3D) Abelian 2-form gauge theory with a single pseudo-scalar field. The latter field (having the negative kinetic term and a well-defined mass) has already been shown (i) to exist in the modified version of the standard 3D St${\ddot u}$ckelberg formalism (on the solid mathematical grounds), (ii) to be a possible candidate for the ``phantom" field of some of the cosmological models of the Universe, and (iii) to be a possible candidate for dark matter. A couple of highlights of our present endeavor are (i) the observation that, even though the pseudo-scalar field does not transform under the gauge and (anti-)BRST symmetry transformations, it appears in the first-class constraints which annihilate the physical states at the quantum level, and (ii) the Noether conserved (anti-)BRST charges are found to be non-nilpotent. In our present investigation, we derive (i) the coupled (but equivalent) BRST and anti-BRST invariant Lagrangian densities, (ii) the conserved and off-shell nilpotent versions of the (anti-)BRST charges and the conserved ghost charge, (iii) the (anti-)BRST invariant Curci-Ferrari (CF) type restrictions, and (iv) the standard BRST algebra amongst the conserved and nilpotent (anti-)BRST charges and conserved ghost charge of our theory. | 我々は、単一の擬スカラー場を持つ修正された有質量３ $(2+1)$ 次元 (3D) アーベル２形式ゲージ理論に対して、オフシェル冪零ベッキ-ルエ-ストーラ-チューチン (BRST) 対称変換と反BRST 対称変換（無限小古典ゲージ対称変換に対応）を得る。 後者の場（負の運動項と明確に定義された質量を持つ）は、既に（i）標準的な3次元St${\ddot u}$ckelberg形式の修正版において（確固たる数学的根拠に基づいて）存在すること、（ii）いくつかの宇宙論モデルの「ファントム」場の候補となること、そして（iii）暗黒物質の候補となることが示されています。 私たちの現在の研究のハイライトは、（i）擬スカラー場がゲージ対称性変換や（反）BRST対称性変換によって変化しないにもかかわらず、量子レベルで物理状態を消滅させる第一級制約条件に現れるという観察、および（ii）ノイマン保存の（反）BRST電荷が非冪零であることがわかったことです。 私たちの現在の研究では、（i）結合した（しかし等価な）BRST不変量と反BRST不変量を導出します。 ラグランジアン密度、(ii) (反)BRST電荷と保存ゴースト電荷の保存版およびオフシェル冪零版、(iii) (反)BRST不変Curci-Ferrari (CF)型制限、(iv) 本理論の保存版および冪零(反)BRST電荷と保存ゴースト電荷の間の標準BRST代数。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we investigate the ground-state entanglement entropy in inhomogeneous free-boson models in one spatial dimension. We develop a powerful method to extract the leading term in the entanglement scaling, based on the analytic properties of the inhomogeneous potential. This method is applicable to a broad class of models with smooth spatial inhomogeneities. As a case study, we apply this approach for a family of exactly-solvable models characterized by orthogonal polynomials of the Askey scheme, finding a perfect match between the numerical and analytical results. | 本論文では、1空間次元の非一様自由ボソン模型における基底状態エンタングルメント・エントロピーを調べる。 非一様ポテンシャルの解析的性質に基づき、エンタングルメント・スケーリングにおける主要項を抽出する強力な手法を開発する。 この手法は、滑らかな空間不一様性を持つ幅広い模型に適用可能である。 事例研究として、この手法をAskeyスキームの直交多項式で特徴付けられる厳密に解ける模型の族に適用し、数値結果と解析結果が完全に一致することを明らかにした。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| By formulating the renormalization group as a quantum channel acting on density matrices in Quantum Field Theories (QFTs), we show that ground-state expectation values of observables supported on slow momentum modes can be approximated by their averages on the fixed-point theories to which the QFTs flow. This is done by studying the fidelity between ground states of different QFTs and arriving at certain hyperscaling relations satisfied at criticality. Our results allow for a clear identification of cases in which one can replace a QFT by its scale-invariant limit in the calculation of expectation values, opening the way for the application of numerical and analytical methods to as of yet difficult computer simulation of critical models. | 量子場の理論（QFT）における密度行列に作用する量子チャネルとして繰り込み群を定式化することにより、低速運動量モードに支えられた観測量の基底状態の期待値は、QFTが導く固定点理論におけるそれらの平均で近似できることを示す。 これは、異なるQFTの基底状態間の忠実度を調べ、臨界状態で満たされる特定のハイパースケーリング関係式に到達することによって行われる。 我々の結果は、期待値の計算においてQFTをそのスケール不変極限で置き換えることができる場合を明確に特定することを可能にし、これまで困難であった臨界モデルのコンピュータシミュレーションに数値的および解析的手法を適用する道を開く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Primordial black holes (PBHs), envisioned as a compelling dark matter candidate and a window onto early-Universe physics, may contribute to the part of the gravitational-wave (GW) signals detected by the LIGO-Virgo-KAGRA network. Traditional hierarchical Bayesian analysis, which relies on precise GW-event posterior estimates, for extracting the information of potential PBH population from GW events become computationally prohibitive for catalogs of hundreds of events. Here, we present a fast deep-learning framework, leveraging Transformer and normalizing flows, that maps GW-event posterior samples to joint posterior distributions over the hyperparameters of the PBH population. Our approach yields accurate credible intervals while reducing end-to-end inference time to $\mathcal{O}(1)$ s on a single GPU. These results underscore the potential of deep learning for fast, high-accurately PBH population studies in the era of next-generation GW detectors. | 原始ブラックホール（PBH）は、有力な暗黒物質候補であり、初期宇宙物理学への窓として想定されており、LIGO-Virgo-KAGRAネットワークによって検出された重力波（GW）信号の一部に寄与している可能性があります。 重力波イベントから潜在的なPBH集団の情報を抽出するために、正確な重力波イベント事後推定値に依存する従来の階層的ベイズ解析は、数百のイベントカタログを扱うには計算量が膨大になります。 本稿では、Transformerと正規化フローを活用し、重力波イベント事後サンプルをPBH集団のハイパーパラメータ上の結合事後分布にマッピングする高速ディープラーニングフレームワークを紹介します。 本手法は、正確な信頼区間を生成すると同時に、単一のGPU上でエンドツーエンドの推論時間を$\mathcal{O}(1)$秒に短縮します。 これらの結果は、次世代重力波検出器の時代において、ディープラーニングが高速かつ高精度なPBH集団研究に利用できる可能性を強調しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the renormalization functions of dimensionally regularized $\phi^3$ theory in six dimensions up to loop order six in the minimal subtraction scheme. | 我々は、最小減算法を用いて、6次元の次元正則化$\phi^3$理論のループ次数6までの繰り込み関数を提示する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the details of the explicit and spontaneous symmetry breaking of the constrained 3BF action representing the Standard Model coupled to Einstein-Cartan gravity. First we discuss how each particular constraint breaks the original symmetry of the topological 3BF action. Then we investigate the spontaneous symmetry breaking and the Higgs mechanism for the electroweak theory in the constrained 3BF form, in order to demonstrate that they can indeed be performed in the framework of higher gauge theory. A formulation of the Proca action as a constrained 3BF theory is also studied in detail. | 我々は、アインシュタイン-カルタン重力と結合した標準模型を表す制約付き3BF作用の明示的かつ自発的な対称性の破れの詳細を研究する。 まず、それぞれの特定の制約が位相的3BF作用の元々の対称性をどのように破るかを議論する。 次に、制約付き3BF形式における電弱理論の自発的対称性の破れとヒッグス機構を研究し、それらが高次ゲージ理論の枠組みにおいて実際に実行可能であることを示す。 また、制約付き3BF理論としてのプロカ作用の定式化についても詳細に研究する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| One of the theoretical motivations behind the belief that black holes as described by general relativity exist in nature is that it is hard to find matter configurations that mimic their properties, especially their compactness. One of the classic results that goes in this direction is the socalled Buchdahl limit: a bound for the maximum compactness that spherically symmetric isotropic fluid spheres in hydrostatic equilibrium can possibly achieve with an outward-decreasing energy density. However, physically realistic situations could violate both isotropy and the monotonicity of the density profile. Notably, Bondi already showed that if the density profile is allowed to be arbitrary (but remains non-negative), a less restrictive compactness bound emerges. Furthermore, if negative energy densities are permitted, configurations can approach the black hole compactness limit arbitrarily closely. In this work we introduce a set of simple bilayered and thin-shell toy models designed to illustrate the effect of relaxing separately the assumptions of Buchdahl's theorem. Within these models we highlight the existence of two special examples that we have called AdS stars and Einstein Static stars. We also discuss how these toy models may represent some of the main features of realistic systems, and how they could be extended to find more refined models. | 一般相対論で記述されるブラックホールが自然界に存在するという信念の背後にある理論的動機の一つは、それらの特性、特にコンパクト性を模倣する物質配置を見つけるのが難しいことである。 この方向への古典的な結果の一つは、いわゆるブッフダール限界である。 これは、静水力平衡状態にある球対称等方性流体球が、外向きに減少するエネルギー密度で達成可能な最大のコンパクト性の限界である。 しかし、物理的に現実的な状況では、等方性と密度プロファイルの単調性の両方が破れる可能性がある。 特に、ボンディは既に、密度プロファイルが任意の値（ただし非負）を許容する場合、より制限の少ないコンパクト性限界が現れることを示す。 さらに、負のエネルギー密度を許容する場合、配置はブラックホールのコンパクト性限界に任意に近づくことができる。 本研究では、ブッフダールの定理の仮定を個別に緩和した場合の効果を説明するために設計された、単純な二重層および薄殻のトイモデルのセットを紹介します。 これらのモデルの中には、AdS星とアインシュタインスタティック星と呼ぶ2つの特別な例が存在することを強調します。 また、これらのトイモデルが現実のシステムの主要な特徴のいくつかをどのように表現しているか、そしてより洗練されたモデルを見つけるためにどのように拡張できるかについても議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The brick wall model is a semi-classical approach to understanding the microscopic origin of black hole entropy. We outline the formalism for the brick wall model in arbitrary number of dimensions and generalize it to include both charged spacetimes and charged probes in order to systematically show how to calculate the entropy for any black hole, in higher orders of the WKB approximation. We calculate the entropy for the Reissner-Nordstr\"{o}m and charged BTZ black holes, and by looking at the chargeless limits we recover the entropy of the Schwarzschild and neutral BTZ black holes. We also study noncommutative corrections to the black hole entropy by using a Drinfeld twist to deform spacetime symmetries. Using the noncommutative action for a charged scalar field, we derive the noncommutative Klein-Gordon equation and the radial equation in arbitrary dimension on which we generalize the brick wall method. We study case by case the noncommutative Reissner-Nordstr\"{o}m and noncommutative charged BTZ black holes, the entropy of which we calculate using the generalized brick wall method. Corrections due to higher order in the WKB approximation arise, and they are given by the logarithms of the black hole area. The corrections in the lowest order of WKB due to noncommutativity are also given by the logarithms of the black hole area. | ブリックウォールモデルは、ブラックホールのエントロピーの微視的起源を理解するための半古典的なアプローチである。 我々は、任意の次元におけるブリックウォールモデルの形式論を概説し、それを荷電時空と荷電プローブの両方を含むように一般化することで、WKB近似の高次数において、任意のブラックホールのエントロピーを計算する方法を体系的に示す。 ライスナー・ノルドストル\"{o}m ブラックホールと荷電 BTZ ブラックホールのエントロピーを計算し、荷電なしの極限を調べることで、シュワルツシルトおよび中性 BTZ ブラックホールのエントロピーを復元する。 また、ドリンフェルトツイストを用いて時空対称性を変形することにより、ブラックホールのエントロピーに対する非可換補正を調べる。 荷電スカラー場に対する非可換作用を用いて、非可換クライン・ゴルドン方程式と任意次元のラジアル方程式を導出し、それらに基づいてブリックウォール法を一般化する。 非可換ライスナー・ノルドストル\"{o}m ブラックホールと非可換荷電 BTZ ブラックホールをケースごとに調べ、それらのエントロピーを一般化ブリックウォール法を用いて計算する。 WKB 近似における高次化による補正が生じ、それらはブラックホール面積の対数で与えられる。 非可換性によるWKBの最低次の補正は、ブラックホール面積の対数によっても与えられる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Asymptotically Weyl-invariant gravity (AWIG) is further developed within the Palatini formalism as a power-counting renormalizable alternative to general relativity (GR). An expression for the dimensionless exponent n(R) is derived based on dynamical dimensional reduction. We show that this version of AWIG naturally resolves several theoretical issues normally associated with the Palatini formalism. A falsifiable prediction regarding the frequency of gravitational waves from binary black hole mergers is made. A preliminary analysis of gravitational wave GW150914 yields a maximum tension of 0.9{\sigma} with GR and marginally favours AWIG. A similar analysis of gravitational wave GW151226 yields a maximum tension of 2.7{\sigma} with GR and favours AWIG more significantly. | 漸近的にワイル不変な重力理論（AWIG）は、パラティーニ形式論において、一般相対論（GR）の冪数え繰り込み可能な代替理論としてさらに発展させられている。 無次元指数n(R)の式は、動的次元縮減に基づいて導出される。 このバージョンのAWIGは、パラティーニ形式論に通常伴ういくつかの理論的問題を自然に解決することを示す。 連星ブラックホール合体からの重力波の頻度に関する反証可能な予測がなされる。 重力波GW150914の予備解析では、一般相対論との張力は最大0.9{\sigma}となり、AWIGがわずかに有利となる。 重力波GW151226の同様の解析では、一般相対論との張力は最大2.7{\sigma}となり、AWIGがより有利となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose an alternative description of generalized unimodular gravity (GUMG), extending the Henneaux-Teitelboim approach to unimodular gravity (UMG). The central feature of this formulation is the consistent incorporation of time reparameterization, which enhances the gauge structure and reveals a spatial nonlocality hidden in the dynamics of the original formulation. We examine the resulting dynamics, emphasizing the effects of spatial nonlocality, and outline the constraint structure. We show that the gauge symmetry in the gravitational sector is extended by a functionally incomplete symmetry, as occurs in the unimodular gravity. However, in contrast to the latter, the resulting action is not fully diffeomorphism-invariant. | 我々は、ヘノー-タイテルボイムのアプローチをユニモジュラー重力(UMG)に拡張し、一般化ユニモジュラー重力(GUMG)の代替記述を提案する。 この定式化の中心的な特徴は、時間再パラメータ化を一貫して取り入れていることである。 これはゲージ構造を強調し、元の定式化のダイナミクスに隠された空間非局所性を明らかにする。 我々は、空間非局所性の効果を強調しながら、結果として生じるダイナミクスを検証し、制約構造の概要を示す。 重力セクターにおけるゲージ対称性は、ユニモジュラー重力で生じるのと同様に、関数的に不完全な対称性によって拡張されることを示す。 しかし、後者とは対照的に、結果として生じる作用は完全に微分同相不変ではない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this Letter, we numerically present the possibility of the first-order phase transition occurring through the thermal fluctuation in the early universe. We find that when the temperature is slightly higher than the mass scale of the background field, the bubble-like field configurations appear proceeded by oscillons, which expand and collide to finish the phase transition. We provide the false vacuum decay rate and the accompanied gravitational waves. We also present the vacuum phase transition comparison of the quantum tunneling case and thermal fluctuation case. | 本稿では、初期宇宙において熱揺らぎを通して一次相転移が起こる可能性を数値的に提示する。 温度が背景場の質量スケールよりわずかに高いとき、泡状の場の配置が現れ、それに先立って振動子が膨張・衝突し相転移が完了することを見いだした。 また、擬似的な真空崩壊率とそれに伴う重力波を提示する。 さらに、量子トンネル効果の場合と熱揺らぎの場合の真空相転移の比較も示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we study quantum chaos in a variety of holographic QCD models at finite temperature and chemical potentials. This includes the 1 R-Charge black hole (1RCBH) model, the 2 R-Charge black hole (2RCBH) model, a potential reconstruction-based analytic bottom-up model, and a numerical bottom-up model. All these models are different avatars of the Einstein-Maxwell-dilaton gravity action, distinguished by their specific choices of dilaton potentials and gauge-kinetic coupling functions. We focus on computing the chaos parameter, the butterfly velocity, using three distinct methods: entanglement wedge reconstruction, out-of-time-ordered correlators (OTOCs), and pole-skipping. We show that all three methods yield identical results for the butterfly velocity across all the holographic QCD models considered, further establishing the equivalence between the three approaches. Furthermore, we analyze in detail the behavior of the butterfly velocity as a function of chemical potential and temperature. Interestingly, a universal trend emerges across all models: the butterfly velocity increases/decreases with temperature/chemical potential for thermodynamically stable phases. Additionally, in the high-temperature limit, the butterfly velocity in all models approaches that of the chargeless plasma. | 本研究では、有限温度および化学ポテンシャルにおける様々なホログラフィックQCDモデルにおける量子カオスを研究する。 これには、1 R電荷ブラックホール（1RCBH）モデル、2 R電荷ブラックホール（2RCBH）モデル、ポテンシャル再構成に基づく解析的ボトムアップモデル、および数値ボトムアップモデルが含まれる。 これらのモデルはすべて、アインシュタイン-マクスウェル-ディラトン重力作用の異なるアバターであり、ディラトンポテンシャルとゲージ運動論的結合関数の特定の選択によって区別される。 本研究では、カオスパラメータであるバタフライ速度を、エンタングルメントウェッジ再構成法、時間順序外相関子（OTOC）、およびポールスキッピングという3つの異なる手法を用いて計算することに焦点を当てる。 検討したすべてのホログラフィックQCDモデルにおいて、これら3つの手法すべてがバタフライ速度に関して同一の結果をもたらすことを示し、3つのアプローチ間の同等性をさらに確立する。 さらに、化学ポテンシャルと温度の関数としてのバタフライ速度の挙動を詳細に解析する。 興味深いことに、すべてのモデルに共通する傾向が見られる。 すなわち、熱力学的に安定な相では、バタフライ速度は温度／化学ポテンシャルとともに増加／減少する。 さらに、高温極限では、すべてのモデルにおいてバタフライ速度は無電荷プラズマの速度に近づく。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It has recently been shown that one can derive consistent thermodynamical expressions in the Lorentzian Taub--NUT spacetime keeping the Misner-string singularities and taking into account their contributions in the Komar integrals. We show how the same results are obtained when the Mister-string singularities are removed by using Misner's procedure because, even though the complete spacetime has no such singularities anymore, they are unavoidable in all spacelike hypersurfaces which are used in the Komar integrals. Different choices of hypersurfaces may contain different strings and lead to different physics, though. | 最近、ミスナー弦特異点を維持し、そのコマー積分への寄与を考慮した上で、ロレンツ・タウブ-NUT時空において整合した熱力学式を導くことができることが示された。 ここでは、ミスナーの手順を用いてミスナー弦特異点を除去した場合でも、同じ結果が得られることを示す。 なぜなら、完全時空にはもはやそのような特異点は存在しないが、コマー積分に用いられるすべての時空的超曲面においては、それらは避けられないからである。 しかしながら、超曲面の選択が異なると、含まれる弦が異なり、異なる物理特性をもたらす可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| To effectively utilize the AdS/CFT correspondence, a precise set of rules must be established to guide the translation of computed quantities in the gravitational sector into their CFT counterparts, and vice versa. This framework is commonly referred to as the holographic dictionary. The formulation of such dictionaries opens a two-way gateway, allowing researchers to extend theoretical principles and findings from one domain into the other for further exploration and study. The development of a holographic dictionary for Lifshitz black holes and hyperscaling violation (HSV) models \cite{6} has provided an essential foundation for studying CFT thermodynamics and phase behavior of these black holes. Based on this framework, we will investigate their thermodynamic properties using two distinct approaches. In the first step, we adopt the classical and traditional method, identifying critical points to examine the behavior of the free energy function as a function of temperature near the critical boundary. By analyzing its behavior, we will study phase transitions and then proceed to evaluate the stability of the models. In the next step, to compare both methodologies and highlight their equivalence, particularly demonstrating the accessibility of the topological method compared to the classical approach, we will analyze phase behavior through the lens of topological charges. | AdS/CFT対応を効果的に利用するには、重力セクターで計算された量をCFTの対応する量に変換し、またその逆も行うための正確な規則群を確立する必要がある。 この枠組みは一般にホログラフィック辞書と呼ばれている。 このような辞書の定式化は双方向のゲートウェイを開き、研究者は理論的原理と知見をある領域から別の領域へと拡張して、さらなる探究と研究を行うことを可能にする。 リフシッツブラックホールとハイパースケーリング破れ（HSV）モデル\cite{6}用のホログラフィック辞書の開発は、これらのブラックホールのCFT熱力学と相挙動を研究するための重要な基盤を提供した。 この枠組みに基づき、我々は2つの異なるアプローチを用いてそれらの熱力学的特性を調べる。 最初のステップでは、古典的かつ伝統的な方法を採用し、臨界点を特定して、臨界境界付近における温度の関数としての自由エネルギー関数の挙動を調べる。 その挙動を解析することで相転移を研究し、次にモデルの安定性を評価します。 次のステップでは、両手法を比較し、その同等性を明らかにし、特に古典的なアプローチと比較したトポロジカル手法のアクセスしやすさを示すために、トポロジカル電荷の観点から相挙動を解析します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the quantum tunneling process through a topology transition near a conifold singularity, in the setup of IIB CY3 orientifold compactification. We propose a novel method to do moduli stabilization in an extended moduli space, parametrized by both the geometric moduli and the light D3-brane wrapping modes arisen from the brane quantization. Assuming the absence of flux through the vanishing exceptional 3-cycle, we find two types of vacuum solutions, one corresponds to the resolved conifold and the other one is interpreted as a novel non-geometric phase. We compute the quantum tunneling rate between these two solutions and find that it is difficult to achieve a significantly large tunneling rate in the controllable regime. | IIB CY3オリエンティフォールド・コンパクト化の設定において、円錐特異点近傍のトポロジー転移を介した量子トンネル過程を研究する。 拡張モジュライ空間において、幾何学的モジュライとブレーン量子化から生じる軽いD3ブレーン・ラッピングモードの両方でパラメータ化されたモジュライ安定化のための新しい手法を提案する。 消失する例外的3サイクルを通るフラックスが存在しないと仮定すると、2種類の真空解が見出される。 1つは分解された円錐に対応し、もう1つは新しい非幾何学的位相として解釈される。 これら2つの解の間の量子トンネル速度を計算し、制御可能な領域で十分に大きなトンネル速度を達成することは困難であることがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The magnetic monopole is one of the important problems in the early stage of universe as well as observations and experiments on Earth. We study the existence or non-existence of the Dirac and the 't Hooft-Polyakov magnetic monopole theories using the pre-potential $\boldsymbol{C}$, which is defined to derive the vector potential by the curl operation as $\boldsymbol{A}=\nabla \times \boldsymbol{C}$ . We assert that the magnetic singularity exists for the 't Hooft-Polyakov monopole in SO(3) gauge theory, as well as for the Dirac monopole in U(1) gauge theory. The regularization method confirms our assertion. | 磁気モノポールは、宇宙初期段階のみならず、地球上の観測・実験においても重要な問題の一つである。 我々は、ベクトルポテンシャルを回転演算によって$\boldsymbol{A}=\nabla \times \boldsymbol{C}$として導くために定義される前置ポテンシャル$\boldsymbol{C}$を用いて、ディラック磁気モノポール理論と't Hooft-Polyakov磁気モノポール理論の存在の有無を調べる。 我々は、SO(3)ゲージ理論の't Hooft-Polyakovモノポール、およびU(1)ゲージ理論のディラック磁気モノポールに磁気特異点が存在することを主張する。 正則化法は我々の主張を裏付ける。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We establish the mathematical equivalence between the spectral form factor, a quantity used to identify the onset of quantum chaos and scrambling in quantum many-body systems, and the classical problem of statistical characterization of planar random walks. We thus associate to any quantum Hamiltonian a random process on the plane. We set down rigorously the conditions under which such random process becomes a Wiener process in the thermodynamic limit and the associated distribution of the distance from the origin becomes Gaussian. This leads to the well known Gaussian behavior of the spectral form factor for quantum chaotic (non-integrable) models, which we show to be violated at low temperature. For systems with quasi-free spectrum (integrable), instead, the distribution of the SFF is Log-Normal. We compute all the moments of the spectral form factor exactly without resorting to the Gaussian approximation. Assuming degeneracies in the quantum chaotic spectrum we solve the classical problem of random walker taking steps of unequal lengths. Furthermore, we demonstrate that the Hausdorff dimension of the frontier of the random walk, defined as the boundary of the unbounded component of the complement, approaches 1 for the integrable Brownian motion, while the non-integrable walk approaches that obtained by the Schramm-Loewner Evolution (SLE) with the fractal dimension $4/3$. Additionally, we numerically show that Bethe Ansatz walkers fall into a category similar to the non-integrable walkers. | 量子多体系における量子カオスとスクランブルの発現を識別するために用いられる量であるスペクトル形状因子と、平面ランダムウォークの統計的特徴づけという古典的な問題との間に、数学的な等価性を確立する。 これにより、任意の量子ハミルトニアンに平面上のランダム過程を関連付ける。 このようなランダム過程が熱力学的極限においてウィーナー過程となり、原点からの距離の分布がガウス分布となる条件を厳密に規定する。 これは、量子カオス（非積分）モデルにおけるスペクトル形状因子のよく知られたガウス分布につながり、低温ではこのガウス分布が破れることを示す。 一方、準自由スペクトル（積分可能）を持つ系では、スペクトル形状因子の分布は対数正規分布となる。 ガウス近似に頼ることなく、スペクトル形状因子のすべてのモーメントを正確に計算する。 量子カオススペクトルに縮退があると仮定し、ランダムウォーカーが不等長のステップを踏むという古典的な問題を解く。 さらに、ランダムウォークの境界のハウスドルフ次元（補集合の非有界成分の境界として定義される）が、可積分ブラウン運動の場合は1に近づくのに対し、非積分ウォークの場合は、フラクタル次元$4/3$を持つシュラム・レーヴナー進化（SLE）によって得られるハウスドルフ次元に近づくことを示す。 さらに、ベーテ仮説ウォーカーが非積分ウォーカーと同様のカテゴリに分類されることを数値的に示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A generalised form of time-translation-invariance permits to re-derive the known generic phenomenology of ageing, which arises in classical many-body systems after a quench from an initially disordered system to a temperature $T\leq T_c$, at or below the critical temperature $T_c$. Generalised time-translation-invariance is obtained, out of equilibrium, from a change of representation of the Lie algebra generators of the dynamical symmetries of scale-invariance and time-translation-invariance. Observable consequences include the algebraic form of the scaling functions for large arguments of the two-time auto-correlators and auto-responses, the equality of the auto-correlation and the auto-response exponents $\lambda_C=\lambda_R$, the cross-over scaling form for an initially magnetised critical system and the explanation of a novel finite-size scaling if the auto-correlator or auto-response converge for large arguments $y=t/s\gg 1$ to a plateau. For global two-time correlators, the time-dependence involving the initial critical slip exponent $\Theta$ is confirmed and is generalised to all temperatures below criticality and to the global two-time response function, and their finite-size scaling is derived as well. This also includes the time-dependence of the squared global order-parameter. The celebrate Janssen-Schaub-Schmittmann scaling relation with the auto-correlation exponent is thereby extended to all temperatures below the critical temperature. A simple criterion on the relevance of non-linear terms in the stochastic equation of motion is derived, taking the dimensionality of couplings into account. Its applicability in a wide class of models is confirmed, for temperatures $T\leq T_c$. Relevance to experiments is also discussed. | 一般化された時間並進不変性は、古典的多体系において、初期無秩序状態から臨界温度$T_c$以下の温度$T\leq T_c$への急冷後に生じる老化という既知の一般的な現象論を再導出することを可能にする。 一般化された時間並進不変性は、平衡状態から外れた状態で、スケール不変性と時間並進不変性の動的対称性のリー代数生成子の表現を変更することによって得られる。 観測可能な結果には、2時間自己相関子および自己応答の大きな引数に対するスケーリング関数の代数形式、自己相関指数と自己応答指数の等式 $\lambda_C=\lambda_R$、初期磁化臨界系のクロスオーバースケーリング形式、および自己相関子または自己応答が大きな引数 $y=t/s\gg 1$ に対してプラトーに収束する場合の新しい有限サイズスケーリングの説明が含まれる。 グローバル2時間相関子については、初期臨界滑り指数 $\Theta$ の時間依存性が確認され、臨界温度以下のすべての温度およびグローバル2時間応答関数に一般化され、それらの有限サイズスケーリングも導出される。 これには、グローバル秩序パラメータの2乗の時間依存性も含まれる。 自己相関指数を伴う有名なJanssen-Schaub-Schmittmannスケーリング関係は、臨界温度以下のすべての温度に拡張される。 確率運動方程式における非線形項の関連性に関する簡単な基準が、結合の次元性を考慮して導出される。 この基準は、温度$T\leq T_c$において、幅広いモデルに適用可能であることが確認される。 実験との関連性についても議論される。 |
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| Many early universe scenarios predict an enhancement of scalar perturbations at scales currently unconstrained by cosmological probes. These perturbations source gravitational waves (GWs) at second order in perturbation theory, leading to a scalar-induced gravitational wave (SIGW) background. The LISA detector, sensitive to mHz GWs, will be able to constrain curvature perturbations in a new window corresponding to scales $k \in [10^{10}, 10^{14}] \,{\rm Mpc}^{-1}$, difficult to probe otherwise. In this work, we forecast the capabilities of LISA to constrain the source of SIGWs using different approaches: i) agnostic, where the spectrum of curvature perturbations is binned in frequency space; ii) template-based, modeling the curvature power spectrum based on motivated classes of models; iii) ab initio, starting from first-principles model of inflation featuring an ultra-slow roll phase. We compare the strengths and weaknesses of each approach. We also discuss the impact on the SIGW spectrum of non-standard thermal histories affecting the kernels of SIGW emission and non-Gaussianity in the statistics of the curvature perturbations. Finally, we propose simple tests to assess whether the signal is compatible with the SIGW hypothesis. The pipeline used is built into the SIGWAY code. | 多くの初期宇宙シナリオは、現在宇宙論的探査では制約されていないスケールにおいて、スカラー擾乱の増大を予測している。 これらの擾乱は、摂動論において2次の重力波（GW）の源となり、スカラー誘起重力波（SIGW）背景を引き起こす。 mHz帯のGWに感度を持つLISA検出器は、スケール$k \in [10^{10}, 10^{14}] \,{\rm Mpc}^{-1}$に対応する新たな領域における曲率擾乱を制約することができる。 これは他の方法では探索が困難である。 本研究では、異なるアプローチを用いてLISAがSIGWの源を制約する能力を予測する。 i) アグノスティックス（曲率擾乱のスペクトルを周波数空間でビン化する）。 ii) テンプレートベース（曲率パワースペクトルを特定のモデルクラスに基づいてモデル化する）。 iii) 第一原理モデルに基づく超低速回転相を特徴とするインフレーションの第一原理モデルから出発する。 それぞれのアプローチの長所と短所を比較する。 また、SIGW放射の核に影響を及ぼす非標準的な熱履歴と、曲率摂動の統計における非ガウス性がSIGWスペクトルに与える影響についても議論する。 最後に、信号がSIGW仮説と整合するかどうかを評価するための簡単なテストを提案する。 使用したパイプラインはSIGWAYコードに組み込まれている。 |
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| We investigate hidden symmetries in minimally coupled scalar field cosmology within the FLRW universe, and a perfect fluid with and without interaction to the scalar field. We show that for an exponential potential there exists a set of canonical transformations through which the cosmological field equations can be recast in the form of a free particle in flat space. Based on this equivalence, we construct a mapping that generates cosmological solutions with interaction terms, corresponding to a chameleon mechanism. Finally, we discuss how this class of canonical transformations can relate the solution spaces of different cosmological models, such as of the scalar field and of the $\Lambda$-Cosmology. | 我々は、FLRW宇宙における最小結合スカラー場宇宙論、およびスカラー場と相互作用する完全流体と相互作用しない完全流体における隠れた対称性を調べる。 指数ポテンシャルに対して、一連の正準変換が存在し、それらを用いて宇宙論的場の方程式を平坦空間の自由粒子の形に書き直すことができることを示す。 この同値性に基づいて、カメレオン機構に対応する相互作用項を持つ宇宙論的解を生成する写像を構築する。 最後に、このクラスの正準変換が、スカラー場や$\Lambda$宇宙論のような異なる宇宙論モデルの解空間をどのように関連付けることができるかを議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a novel type of duality that connects a sequence of well-known theories with even-multiplicity scalar amplitudes: it relates the Yang-Mills theory coupled to a specific scalar matter sector to the nonlinear sigma model on a symmetric coset space, the (multiflavor) Dirac-Born-Infeld theory, and the special Galileon theory. The duality is manifested with the help of a covariant formulation of the classical equations of motion that features a contact quartic scalar self-coupling combined with propagation on a dynamical background of elementary or composite gauge fields. This is augmented with a set of constitutive relations that reflect the intrinsic or extrinsic geometry of the target space of the theory. The universality of the underlying geometric structure allows for an unambiguous mapping between different theories. | 我々は、一連のよく知られた偶数多重度のスカラー振幅理論を結びつける、新しいタイプの双対性を提案する。 これは、特定のスカラー物質セクターに結合したヤン＝ミルズ理論を、対称剰余空間上の非線形シグマ模型、（多重フレーバー）ディラック＝ボルン＝インフェルト理論、および特殊ガリレオン理論に関連付けるものである。 この双対性は、接触四次スカラー自己結合と、素ゲージ場または合成ゲージ場の動的背景上の伝播を特徴とする古典運動方程式の共変定式化によって表現される。 これは、理論の対象空間の内在的または外在的な幾何学を反映する構成関係によって補強される。 基礎となる幾何学的構造の普遍性により、異なる理論間の明確なマッピングが可能となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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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、漸近的ド・ジッター展開に続くファントムのような位相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。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We perform a precise calculation of the effective field theory (EFT) conditional likelihood for large-scale structure (LSS) using the saddle-point expansion method in the presence of primordial non-Gaussianities (PNG). The precision is manifested at two levels: one corresponding to the consideration of higher-order noise terms, and the other to the inclusion of contributions around the saddle points. In computing the latter, we encounter the same issue of the negative modes as in the context of false vacuum decay, which necessitates deforming the original integration contour into a combination of the steepest descent contours to ensure a convergent and real result. We demonstrate through detailed calculations that, upon incorporating leading-order PNG, both types of extensions introduce irreducible field-dependent contributions to the conditional likelihood. This insight motivates the systematic inclusion of additional effective terms within the forward modeling framework. Our work facilitates Bayesian forward modeling under non-Gaussian initial conditions, thereby enabling more stringent constraints on the parameters describing PNG. | 原始的非ガウス性（PNG）が存在する状況で、鞍点展開法を用いて大規模構造（LSS）に対する有効場理論（EFT）の条件付き尤度を精密に計算する。 その精度は2つのレベルで現れる。 1つは高次ノイズ項の考慮、もう1つは鞍点周辺の寄与の組み込みである。 後者の計算では、偽真空崩壊の場合と同じ負モードの問題に遭遇する。 この問題に対処するには、収束的で実数の結果を確実に得るために、元の積分曲線を最急降下曲線の組み合わせに変形する必要がある。 詳細な計算により、主要次数PNGを組み込むと、どちらのタイプの拡張も条件付き尤度に既約な場依存寄与を導入することを示す。 この洞察は、順方向モデリングの枠組みに追加の有効項を体系的に含めることの動機となる。 本研究は、非ガウス初期条件下でのベイズ順モデリングを容易にし、PNGを記述するパラメータに対するより厳しい制約を可能にします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We determine the maximal gauge groups arising in $E_8$ heterotic string theory on $T^2$. Our analysis proceeds along two approaches. First, we start the moduli space of the supersymmetric heterotic string theory on $T^2$ focusing on points of maximal gauge enhancement. At these special points, the charge lattice can exhibit a $\mathbb{Z}_2$ outer automorphism corresponding to the bulk gauge symmetry. By orbifolding the worldsheet theory by it with the fermion parity, we obtain the maximal gauge group of the $E_8$ theory. Second, we directly study the toroidal compactification of 10d $E_8$ heterotic string. Both approaches agree, yielding a classification of $22$ maximal gauge groups. For each case, we present the corresponding massless spectrum. In light of the no global symmetry/cobordism conjecture in quantum gravity, our result also offer a classification of non-supersymmetric branes in 8d supersymmetric heterotic string theories. | $T^2$ 上の $E_8$ ヘテロティック弦理論に生じる最大ゲージ群を決定する。 解析は 2 つのアプローチに沿って進める。 まず、$T^2$ 上の超対称ヘテロティック弦理論のモジュライ空間において、最大ゲージ増大点に注目する。 これらの特別な点において、電荷格子はバルクゲージ対称性に対応する $\mathbb{Z}_2$ 外部自己同型を示す。 フェルミオンパリティーを用いて世界面理論をこの自己同型でオービフォールド化することにより、$E_8$ 理論の最大ゲージ群を得る。 次に、10 次元 $E_8$ ヘテロティック弦理論のトロイダルコンパクト化を直接調べる。 どちらのアプローチも一致し、$22$ 個の最大ゲージ群の分類が得られる。 それぞれの場合について、対応する質量ゼロのスペクトルを示す。 量子重力における大域的対称性/コボルディズム予想の否定を考慮すると、我々の結果は、8次元超対称ヘテロティック弦理論における非超対称ブレーンの分類も提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the dynamics of odd-parity perturbations on a static and spherically symmetric black hole background with a timelike vector field based on the effective field theory (EFT) approach. We derive the quadratic Lagrangian written in terms of two master variables, corresponding to the tensor and vector gravitons, which are coupled in general, while they can be decoupled on a stealth Schwarzschild(-de Sitter) background. For the stealth Schwarzschild background, we find that the quasinormal mode frequencies for both degrees of freedom are obtained from those in general relativity by simple scaling. Nonetheless, due to the fact that the metric perturbation is a non-trivial linear combination of the two degrees of freedom with different QNM spectra, the ringdown gravitational waves may exhibit characteristic modulation that can in principle be a signature of vector-tensor gravity. | 我々は、有効場理論（EFT）アプローチに基づき、時間的ベクトル場を持つ静的かつ球対称なブラックホール背景における奇パリティ摂動のダイナミクスを研究する。 テンソル重力子とベクトル重力子に対応する2つのマスター変数で書かれた2次ラグランジアンを導出する。 これらの重力子は一般には結合しているが、ステルス・シュワルツシルト（-ド・ジッター）背景では分離している可能性がある。 ステルス・シュワルツシルト背景では、両自由度の準正規モード周波数は、一般相対論における周波数から単純なスケーリングによって得られることがわかった。 しかしながら、計量摂動が異なるQNMスペクトルを持つ2つの自由度の非自明な線形結合であるという事実により、リングダウン重力波は、原理的にはベクトル-テンソル重力のシグネチャーとなり得る特徴的な変調を示す可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute the cross-correlation between the anisotropies of the cosmological gravitational wave background (CGWB) and the galaxy density contrast. We show that the cross-correlation is non-zero due to the {\it late} integrated Sachs-Wolfe (ISW) effect experienced by tensor modes. We study the detection prospects of the cross-correlation signal against cosmic variance (CV), and in the light of incoming LSS and GW surveys, where we found that the signal under certain conditions could be distinguishable from noise. In addition, by considering a CGWB sourced by scalar-induced gravitational waves, and the inclusion of a scale-dependent galaxy bias, we use the cross-correlation to forecast local primordial non-Gaussianity, where we find $\sigma(f_\text{NL}^\text{loc})\sim10$ for CV only and a LSST-like survey. Moreover, by combining the Fisher information of CGWB$\times$LSS with LSS, we are able to improve the constraints by 4\% compared to an LSS-only analysis. Our results imply that a cross-correlation between GW anisotropies and LSS can indeed come from a stochastic background of cosmological origin and could be used to distinguish it from an astrophysical one. | 宇宙論的重力波背景（CGWB）の異方性と銀河密度コントラストの相互相関を計算した。 テンソルモードが経験する積分サックス・ウォルフェ（ISW）効果により、相互相関はゼロではないことを示す。 宇宙変動（CV）に対する相互相関信号の検出可能性、およびLSSおよび重力波サーベイの受信データを考慮した上で、特定の条件下では信号がノイズと区別できることを明らかにした。 さらに、スカラー誘起重力波を起源とするCGWBと、スケール依存の銀河バイアスを考慮することで、相互相関を用いて局所的な原始的非ガウス性を予測し、CVのみとLSSTのようなサーベイに対して$\sigma(f_\text{NL}^\text{loc})\sim10$を見出した。 さらに、CGWB$\times$LSSのFisher情報量をLSSと組み合わせることで、LSSのみの解析と比較して制約を4\%改善することができる。 我々の結果は、重力波の異方性とLSS間の相互相関が、宇宙論起源の確率的背景に由来する可能性があり、それを天体物理学的背景と区別するために使用できることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The factorization proposal claims that the co-dimension one "pinning defect", on which a local relevant operator is integrated, factorizes the space into two halves in general conformal field theories in the infrared limit. In this letter, we study a two-dimensional long-range Ising model at criticality with a line defect or an interface, which physically corresponds to changing the local temperature on it. We show that in the perturbative regime, it is not factorizing even in the infrared limit. An intuitive explanation of the non-factorization is that the long-range Ising model is equivalent to a local conformal field theory in higher dimensions. In this picture, the space is still connected through the "extra dimension" across the defect line. | 因数分解提案は、局所的関連演算子が積分される共次元1の「ピンニング欠陥」が、赤外極限における一般的な共形場理論において空間を2つに因数分解すると主張する。 本稿では、線欠陥または界面を持つ臨界状態の2次元長距離イジング模型を考察する。 これは物理的にその上の局所温度の変化に対応する。 摂動領域では、赤外極限でさえ因数分解されないことを示す。 因数分解されないことの直感的な説明は、長距離イジング模型が高次元における局所共形場理論と等価であるということである。 この描像では、空間は欠陥線を挟む「余剰次元」を介して依然として接続されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The quark determinant in the presence of a background gluon field is calculated in a large quark mass approach within a derivative expansion by considering quark sources. The resulting low-energy QCD Effective Field Theory (EFT) is valid for non-homogeneous fields and it presents, besides the usual Euler-Heisenberg type gluon self-interactions, different types of corrections to the minimal quark-gluon interaction among which there are several imaginary terms. The Abelian limit of this effective action, i.e. an expanded Euler-Heisenberg effective action with fermion sources, is also found and it is shown to contain, therefore, corrections to the fermion-photon interactions, including imaginary terms. Different resulting properties are calculated such as: their contributions to the energy-momentum tensor and its trace, the Poynting vector, the chromo-electric permittivity and chromo-magnetic permeability. Conditions for these quantities, as well as for the corresponding Abelian limits, to be real are exhibited. | 背景グルーオン場の存在下におけるクォーク行列式は、クォーク源を考慮した微分展開を用いた大きなクォーク質量アプローチによって計算される。 得られた低エネルギーQCD有効場理論（EFT）は非均質場に対して有効であり、通常のオイラー-ハイゼンベルク型グルーオン自己相互作用に加えて、最小のクォーク-グルーオン相互作用に対する様々な種類の補正を提示し、その中には複数の虚数項が含まれる。 この有効作用のアーベル極限、すなわちフェルミオン源を含む拡張されたオイラー-ハイゼンベルク有効作用も見出され、したがって、虚数項を含むフェルミオン-光子相互作用に対する補正が含まれることが示される。 結果として生じる様々な特性、例えばエネルギー運動量テンソルとそのトレース、ポインティングベクトル、色電気誘電率、色磁気透磁率への寄与などが計算される。 これらの量、および対応するアーベル極限が実数となるための条件も示される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We describe a family of 1+1 classical integrable space-discrete models of the Landau-Lifshitz type through the usage of ansatz for $U$-$V$ (Lax) pair with spectral parameter satisfying the semi-discrete Zakharov-Shabat equation. The ansatz for $U$-$V$ pair is based on $R$-matrices satisfying the associative Yang-Baxter equation and certain additional properties. Equations of motion are obtained using a set of $R$-matrix identities. In the continuous limit we reproduce the previously known family of the higher rank Landau-Lifshitz equations. | 我々は、半離散ザカロフ・シャバット方程式を満たすスペクトルパラメータを持つ $U$-$V$ (Lax) 対の仮説を用いて、ランダウ・リフシッツ型の1+1 古典的可積分空間離散モデルの族を記述する。 $U$-$V$ 対の仮説は、結合ヤン・バクスター方程式といくつかの追加特性を満たす $R$ 行列に基づいている。 運動方程式は、一連の $R$ 行列恒等式を用いて得られる。 連続極限において、我々はこれまで知られていた高階ランダウ・リフシッツ方程式の族を再現する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Massive scalar fields are promising candidates to address many unresolved problems in fundamental physics. We report the first model-agnostic Bayesian search of massive scalar fields in LIGO/Virgo/KAGRA gravitational-wave data. We find no evidence for such fields and place the most stringent upper limits on their coupling for scalar masses $\lesssim 2\times10^{-12}\,{\rm eV}$. We exemplify the strength of these bounds by applying them to massive scalar-Gauss-Bonnet gravity, finding the tightest constraints on the coupling constant to date, $\sqrt{\alpha_{\rm GB}}\lesssim 1\,{\rm km}$ for scalar masses $\lesssim 10^{-13}\,{\rm eV}$ to 90% confidence. | 質量スカラー場は、基礎物理学における多くの未解決問題を解く有望な候補である。 我々は、LIGO/Virgo/KAGRA重力波データにおける質量スカラー場の、モデルに依存しないベイズ探索を初めて報告する。 我々は、そのような場の証拠は見つからず、スカラー質量$\lesssim 2\times10^{-12}\,{\rm eV}$に対する結合定数に最も厳しい上限を設定した。 我々は、これらの上限の強さを、質量スカラー-ガウス-ボネ重力に適用することで実証し、スカラー質量$\lesssim 10^{-13}\,{\rm eV}$に対して、これまでで最も厳しい結合定数$\sqrt{\alpha_{\rm GB}}\lesssim 1\,{\rm km}$という上限を90%の信頼度で得た。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze the supersymmetric defect indices of $\mathcal{N}=4$ super Yang Mills theories which are simultaneously decorated by the BPS line operators and the boundary conditions. We demonstrate that the two-point functions of the boundary 't Hooft lines of magnetic charges associated with the minuscule representations in the presence of the regular Nahm pole boundary conditions can be obtained by applying the Higgsing prescription to the half-indices of the Dirichlet boundary conditions. Accordingly, we find precise matching of the indices for pairs of the S-dual configurations with the Wilson lines and Neumann boundary conditions and those with the 't Hooft lines and the regular Nahm pole boundary conditions. Alternatively, we analytically compute the indices by means of the inner product of the Macdonald polynomials to find the exact closed-form expressions. | 我々は、BPS線作用素と境界条件によって同時に修飾された$\mathcal{N}=4$超ヤン・ミルズ理論の超対称欠陥指数を解析する。 正則ナーム極境界条件が存在する場合の微小表現に関連付けられた磁荷の境界't Hooft線の2点関数は、ディリクレ境界条件の半指数にヒッグスングの処方を適用することによって得られることを示す。 したがって、ウィルソン線とノイマン境界条件を持つS双対配置のペアと、't Hooft線と正則ナーム極境界条件を持つS双対配置のペアの指数が正確に一致することを見いだした。 あるいは、マクドナルド多項式の内積を用いて指数を解析的に計算し、正確な閉じた形式表現を求める。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Einstein's equations imply that a gravitationally collapsed object forms an event horizon. But what lies on the other side of this horizon? In this paper, we question the reality of the conventional solution (the black hole), and point out another, topologically distinct solution: the black mirror. In the black hole solution, the horizon connects the exterior metric to an interior metric which contains a curvature singularity. In the black mirror, the horizon instead connects the exterior metric to its own CPT mirror image, yielding a solution with smooth, bounded curvature. We give the general stationary (charged, rotating) black mirror solution explicitly, and also describe the general black mirror formed by gravitational collapse. The black mirror is the relevant stationary point when the quantum path integral is equipped with suitably CPT-symmetric boundary conditions, that we propose. It appears to avoid many vexing puzzles which plague the conventional black hole. | アインシュタイン方程式は、重力崩壊した物体が事象の地平線を形成することを示唆している。 しかし、この地平線の向こう側には何があるのだろうか？本論文では、従来の解（ブラックホール）の現実性に疑問を投げかけ、位相的に異なる別の解、ブラックミラーを指摘する。 ブラックホール解では、地平線は外部計量を曲率特異点を含む内部計量に接続する。 ブラックミラーでは、地平線は外部計量を自身のCPT鏡像に接続し、滑らかで有界な曲率を持つ解をもたらす。 我々は、一般的な定常（荷電回転）ブラックミラー解を明示的に与え、重力崩壊によって形成される一般的なブラックミラーについても記述する。 ブラックミラーは、我々が提案する、量子経路積分に適切なCPT対称境界条件が与えられた場合の重要な定常点である。 これは、従来のブラックホールを悩ませる多くの厄介な問題を回避できると思われる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore global Poisson-Lie (PL) symmetries using a Lagrangian, or ``covariant phase space" approach, that manifestly preserves spacetime covariance. PL symmetries are the classical analog of quantum-group symmetries. In the Noetherian framework symmetries leave the Lagrangian invariant up to boundary terms and necessarily yield (on closed manifolds) $\mathfrak{g}^{*}$-valued conserved charges which serve as Hamiltonian generators of the symmetry itself. Non-trivial PL symmetries transcend this framework by failing to be symplectomorphisms and by admitting (conserved) non-Abelian group-valued momentum maps. In this paper we discuss various structural and conceptual challenges associated with the implementation of PL symmetries in field theory, focusing in particular on non-locality. We examine these issues through explicit examples of low-dimensional field theories with non-trivial PL symmetries: the deformed spinning top (or, the particle with curved momentum and configuration space) in 0+1D; the non-linear $\sigma$-model by Klim\v{c}\'ik and \v{S}evera (KS) in 1+1D; and gravity with a cosmological constant in 2+1D. Although these examples touch on systems of different dimensionality, they are all ultimately underpinned by 2D $\sigma$-models, specifically the A-model and KS model. | 我々は、時空共変性を明示的に保存するラグランジアン、あるいは「共変位相空間」アプローチを用いて、大域ポアソン・リー（PL）対称性を探求する。 PL対称性は、量子群対称性の古典的な類似物である。 ネーター枠組みにおいて、対称性は境界項を除いてラグランジアン不変であり、必然的に（閉多様体上で）$\mathfrak{g}^{*}$値の保存電荷を生じ、これが対称性自身のハミルトン生成子として機能する。 非自明なPL対称性は、シンプレクト同型ではないこと、および（保存された）非アーベル群値運動量写像を許容することで、この枠組みを超越する。 本論文では、場の理論におけるPL対称性の実装に関連する様々な構造的および概念的課題について、特に非局所性に焦点を当てて議論する。 これらの問題を、低次元の明示的な例を用いて検証する。 非自明なPL対称性を持つ場の理論：0+1次元における変形コマ（または、曲がった運動量と配置空間を持つ粒子）、1+1次元におけるKlim\v{c}\'ikと\v{S}evera（KS）による非線形$\sigma$モデル、そして2+1次元における宇宙定数を持つ重力。 これらの例は異なる次元の系に触れているが、最終的にはすべて2次元$\sigma$モデル、特にAモデルとKSモデルによって支えられている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using the bitstring probabilities of ground states of bipartitioned ladders of Rydberg atoms, we calculate the mutual information which is a lower bound on the corresponding bipartite von Neumann quantum entanglement entropy $S^{vN}_A$. We show that in many cases, these lower bounds can be improved by removing the bitstrings with a probability lower than some value $p_{min}$ and renormalizing the remaining probabilities (filtering). We propose a heuristic based on the change of the conditional entropy under filtering that very effectively improves the estimate of $S^{vN}_A$. We consider various sizes, lattice spacings and bipartitions. Our numerical investigation suggest that the filtered mutual information obtained with samples having just a few thousand bitstrings can provide reasonably close estimates of $S^{vN}_A$. We briefly discuss practical implementations with the QuEra's Aquila device. | リュードベリ原子の二分割ラダーの基底状態のビット列確率を用いて、対応する二分割フォン・ノイマン量子エンタングルメントエントロピー$S^{vN}_A$の下限値である相互情報量を計算する。 多くの場合、これらの下限値は、ある値$p_{min}$未満の確率を持つビット列を除去し、残りの確率を正規化（フィルタリング）することで改善できることを示す。 フィルタリングによる条件付きエントロピーの変化に基づく、$S^{vN}_A$の推定値を非常に効果的に改善するヒューリスティックを提案する。 様々なサイズ、格子間隔、二分割を考慮する。 数値解析の結果、わずか数千のビット列を持つサンプルで得られたフィルタリングされた相互情報量は、$S^{vN}_A$のかなり近い推定値を提供できることが示唆される。 QuEraのAquilaデバイスを用いた実用的な実装についても簡単に説明する。 |
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| In this work, we propose to investigate the information behavior of quantum systems through accelerated detectors quadratically coupled with a massless scalar field. In addition, we made detailed comparisons with the case of linear coupling. The perturbative method was used to evolve the density matrix that describes the interaction of the detector-field system during a finite time. The systems studied were: accelerated single-qubit, quantum interferometric circuit, and the which-path distinguishability circuit. The results on the probability transition rates show that quadratic coupling amplifies the Unruh effect. This is due to the modification of the interaction structure, allowing the simultaneous absorption of multiple quanta. Our findings showed that the information is degraded more quickly in the case of quadratic coupling, when compared to the linear case. Furthermore, this change is mainly given by the coupling constant and by an additional factor that arises in the case of quadratic coupling. Therefore, these results indicate that the nature of the coupling between the detector and the field plays a fundamental role in the behavior of quantum information in high acceleration regimes. | 本研究では、質量ゼロのスカラー場と二次結合した加速検出器を介した量子システムの情報挙動を調査することを提案する。 さらに、線形結合の場合との詳細な比較を行った。 有限時間における検出器-場システムの相互作用を記述する密度行列を、摂動法を用いて進化させた。 研究対象としたシステムは、加速単一量子ビット、量子干渉回路、およびwhich-path識別回路である。 確率遷移率の結果は、二次結合がウンルー効果を増幅することを示している。 これは、相互作用構造が変化し、複数の量子の同時吸収が可能になるためである。 私たちの研究結果は、線形結合の場合と比較して、二次結合の場合に情報の劣化がより速いことを示した。 さらに、この変化は主に結合定数と、二次結合の場合に生じる追加の要因によってもたらされる。 したがって、これらの結果は、検出器と磁場との結合の性質が、高加速領域における量子情報の振る舞いに基本的な役割を果たしていることを示している。 |
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| BPS states in holographic CFTs naturally split into those describing black holes in the bulk and those that do not, with black hole states only existing above a certain energy threshold. In the context of the AdS$_3$/CFT$_2$ duality this can be seen from the agreement of the CFT and supergraviton supersymmetric indices up to a certain central charge-scaling conformal dimension. However, there also exist additional smooth horizonless bulk configurations called singletons that have not been previously accounted for when distinguishing black hole states from non-black hole states. These singletons describe bulk degrees of freedom that are non-trivial on the AdS$_3$ boundary. From a detailed analysis of BPS states in the D1-D5 system we identify singleton states in $\mathrm{Sym}^N(T^4)$ and $\mathrm{Sym}^N(K3)$ and explicitly incorporate them into a generalised supergraviton index for $N=2$, leading to an enhanced matching with the CFT index in the case of $T^4$. These singleton states are fortuitous despite corresponding to smooth horizonless solutions in the bulk, suggesting that fortuity on its own is not always sufficient for distinguishing black hole states. | ホログラフィックCFTにおけるBPS状態は、バルク内のブラックホールを記述する状態と、ブラックホールを記述しない状態に自然に分割され、ブラックホール状態は特定のエネルギー閾値を超えるとのみ存在する。 AdS$_3$/CFT$_2$双対性の文脈では、これはCFTと超重力子の超対称性指数が特定の中心電荷スケーリング共形次元まで一致することからわかる。 しかし、ブラックホール状態と非ブラックホール状態を区別する際にこれまで考慮されていなかった、シングルトンと呼ばれる滑らかな地平線のないバルク構成も存在する。 これらのシングルトンは、AdS$_3$境界上で非自明なバルク自由度を記述する。 D1-D5系におけるBPS状態の詳細な解析から、$\mathrm{Sym}^N(T^4)$と$\mathrm{Sym}^N(K3)$におけるシングルトン状態を特定し、それらを$N=2$の一般化超重力子指数に明示的に組み込むことで、$T^4$の場合のCFT指数との整合性が向上した。 これらのシングルトン状態は、バルクでは滑らかな地平線のない解に対応するにもかかわらず、偶然の産物であり、偶然性だけではブラックホール状態を区別するのに必ずしも十分ではないことを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the growth and saturation of Krylov spread (K-) complexity under random quantum circuits. In Haar-random unitary evolution, we show that, for large system sizes, K-complexity grows linearly before saturating at a late-time value of $D/2$, where $D$ is the Hilbert space dimension, at timescales $\sim D$. Our numerical analysis encompasses two classes of random circuits: brick-wall random unitary circuits and Floquet random circuits. In brick-wall case, K-complexity exhibits dynamics consistent with Haar-random unitary evolution, while the inclusion of measurements significantly slows its growth down. For Floquet random circuits, we show that localized phases lead to reduced late-time saturation values of K-complexity, forbye we utilize these saturation values to probe the transition between thermal and many-body localized phases. | ランダム量子回路におけるクリロフ拡散（K-）複雑度の増加と飽和を研究する。 ハールランダムユニタリー発展において、大規模なシステムサイズに対して、K-複雑度は線形に増加し、時間スケール$\sim D$において、後期値$D/2$（$D$はヒルベルト空間次元）で飽和することを示す。 数値解析は、ブリックウォールランダムユニタリー回路とフロケランダム回路という2種類のランダム回路を対象とする。 ブリックウォールの場合、K-複雑度はハールランダムユニタリー発展と整合したダイナミクスを示すが、測定を含めるとその増加は著しく遅くなる。 フロケランダム回路の場合、局在位相がK-複雑度の後期飽和値を減少させることを示す。 これにより、これらの飽和値を用いて熱局在位相と多体局在位相間の遷移を調べることができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We apply non-invertible selection rules coming from a fusion algebra to radiative neutrino mass models where fields are labeled by the elements in the algebra. Since non-invertible selection rules only hold at tree level, radiative corrections naturally explain the origin of tiny neutrino masses. Furthermore, a remnant symmetry of the fusion algebra protects the stability of dark matter, which is conventionally imposed in radiative neutrino models. We also find that interesting neutrino mass textures are realized by assigning fields to family-dependent elements in the algebra. | 融合代数に由来する非可逆選択則を、場が代数の要素でラベル付けされた放射ニュートリノ質量模型に適用する。 非可逆選択則は木構造レベルでのみ成立するため、放射補正は微小ニュートリノ質量の起源を自然に説明する。 さらに、融合代数の残存対称性は、放射ニュートリノ模型において従来課されている暗黒物質の安定性を保護する。 また、代数内のファミリー依存の要素に場を割り当てることで、興味深いニュートリノ質量テクスチャが実現されることも発見した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study linear relations between color-ordered all-plus amplitudes at one loop in Yang--Mills theory. We show that on general grounds, there are $(n-1)!/2-2$ relations for $n\ge 5$, leaving only two independent color-ordered amplitudes. We present two complementary approaches to finding such relations: one using numerical linear algebra and the other using syzygies in computational algebraic geometry. We obtain explicit forms for all relations through $n=7$. We also study relations for the tree-level MHV amplitudes through $n=8$. The latter relations include the well-known color and Bern--Carrasco--Johansson identities. | ヤン＝ミルズ理論における1ループにおける色順序付けられた全正振幅間の線形関係を考察する。 一般的な根拠に基づき、$n\ge 5$ に対して $(n-1)!/2-2$ 関係が存在し、独立な色順序付けられた振幅は2つだけとなることを示す。 このような関係を求めるための2つの相補的なアプローチを提示する。 1つは数値線形代数を用いる方法、もう1つは計算代数幾何学におけるシジジーを用いる方法である。 $n=7$ までのすべての関係について明示的な形を得る。 また、$n=8$ までの木レベルMHV振幅についても考察する。 後者の関係には、よく知られた色恒等式およびベルン＝カラスコ＝ヨハンソン恒等式が含まれる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate (-1)-form symmetries using the framework of symmetry topological field theories. Previous studies of (-1)-form symmetries have primarily focused on SymTFTs with topological point operators. Here we examine SymTFTs devoid of point operators, constructed to realize zero-form symmetries of some physical theory. In this context we identify codimension-one defects within the bulk of SymTFT constructed via higher gauging which can be interpreted as the generators of the (-1)-form symmetry of the absolute theory. In addition, we present examples where (-1)-form symmetries exhibit the novel ability to shift the 't Hooft anomalies of the theory. | 我々は対称性位相的場の理論の枠組みを用いて(-1)-形式対称性を研究する。 これまでの(-1)-形式対称性の研究は、主に位相的点作用素を持つSymTFTに焦点を当ててきた。 本研究では、ある物理理論の零形式対称性を実現するために構築された、点作用素を持たないSymTFTを考察する。 この文脈において、高次ゲージングによって構築されたSymTFTのバルク内に、絶対理論の(-1)-形式対称性の生成元として解釈できる余次元1の欠陥を特定する。 さらに、(-1)-形式対称性が理論の't Hooft異常性をシフトさせる新しい能力を示す例を示す。 |
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| Non-stabilizerness, alongside entanglement, is a crucial ingredient for fault-tolerant quantum computation and achieving a genuine quantum advantage. Despite recent progress, a complete understanding of the generation and thermalization of non-stabilizerness in circuits that mix Clifford and non-Clifford operations remains elusive. While Clifford operations do not generate non-stabilizerness, their interplay with non-Clifford gates can strongly impact the overall non-stabilizing dynamics of generic quantum circuits. In this work, we establish a direct relationship between the final non-stabilizing power and the individual powers of the non-Clifford gates, in circuits where these gates are interspersed with random Clifford operations. By leveraging this result, we unveil the thermalization of non-stabilizing power to its Haar-averaged value in generic circuits. As a precursor, we analyze two-qubit gates and illustrate this thermalization in analytically tractable systems. Extending this, we explore the operator-space non-stabilizing power and demonstrate its behavior in physical models. Finally, we examine the role of non-stabilizing power in the emergence of quantum chaos in brick-wall quantum circuits. Our work elucidates how non-stabilizing dynamics evolve and thermalize in quantum circuits and thus contributes to a better understanding of quantum computational resources and of their role in quantum chaos. | 非安定性は、エンタングルメントと並んで、フォールトトレラントな量子計算と真の量子優位性の実現に不可欠な要素である。 近年の進歩にもかかわらず、クリフォード演算と非クリフォード演算を混在させた回路における非安定性の生成と熱化を完全に理解することは依然として困難である。 クリフォード演算は非安定性を生成しないものの、非クリフォードゲートとの相互作用は、一般的な量子回路の全体的な非安定ダイナミクスに大きな影響を与える可能性がある。 本研究では、ランダムなクリフォード演算が散在する回路において、最終的な非安定化電力と非クリフォードゲートの個々の電力との間に直接的な関係を確立する。 この結果を活用することで、一般的な回路における非安定化電力のハール平均値への熱化を明らかにする。 その前段階として、2量子ビットゲートを解析し、解析的に扱いやすい系においてこの熱化現象を実証する。 これを拡張し、演算子空間の非安定化能を探求し、物理モデルにおけるその挙動を実証する。 最後に、ブリックウォール量子回路における量子カオスの出現における非安定化能の役割を検証する。 本研究は、量子回路において非安定化ダイナミクスがどのように発展し、熱化するかを解明し、量子計算資源とそれらが量子カオスにおいて果たす役割の理解を深めることに貢献する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the no-boundary proposal for closed universes with an observer. We argue that the observer's no-boundary state is the identity operator on the physical Hilbert space, i.e. the maximum entropy state. Geometrically, the no-boundary state is a bra-ket wormhole. Our result is consistent with all previously discussed cases of traces for invariantly defined regions. We explicitly show that the observer's no-boundary state is an identity operator in Jackiw-Teitelboim gravity. Expectation values in the no-boundary state provide a trace for the observer's algebra, which allows one to define von Neumann entropy for observers in different universes as the relative entropy with respect to the no-boundary state. | 我々は、観測者が存在する閉宇宙に対する無境界提案を検証する。 観測者の無境界状態は、物理的ヒルベルト空間上の恒等作用素、すなわち最大エントロピー状態であると主張する。 幾何学的には、無境界状態はブラケットワームホールである。 我々の結果は、これまでに議論された不変的に定義された領域のトレースの全ての事例と整合する。 我々は、観測者の無境界状態がジャッキーウ・タイテルボイム重力における恒等作用素であることを明示的に示す。 無境界状態における期待値は観測者代数のトレースを提供し、これにより、異なる宇宙における観測者に対するフォン・ノイマン・エントロピーを、無境界状態に対する相対エントロピーとして定義することができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The nature of magnetic fields in the voids of the large-scale structure of the Universe has been a multifaceted open puzzle for decades. On one hand, their origin is not clear with most of the magnetogenesis models using physics beyond the standard model in the early Universe, and on the other hand, their existence and potential role in explaining the spectra of TeV blazars have been intensely debated in the past decade. Here, we show that void fields must exist and can be generated using classical electrodynamics in the late Universe. Specifically, we use the dipole component of the galactic fields, decaying as $r^{-3}$, and show that this generates space-filling magnetic fields in voids with sufficient amplitude to explain the blazar spectra and the lack of GeV halos observed by Fermi-LAT. Our results also show that the void fields might be too strong even for Cherenkov Telescope Array to observe the GeV halos. While primordial magnetic fields could still have been generated through some non-standard physics in the early Universe, our results show that the need for primordial magnetic fields is not strengthened by the presence of void magnetic fields. | 宇宙の大規模構造におけるボイド内の磁場の性質は、数十年にわたり多面的な未解決の謎であった。 一方では、初期宇宙において標準模型を超える物理学を用いた磁気生成モデルのほとんどにおいて、その起源は明らかではない。 他方では、その存在とTeVブレーザーのスペクトルを説明する上での潜在的な役割は、過去10年間、激しい議論の的となってきた。 本研究では、後期宇宙においてボイド磁場が存在し、古典電磁力学を用いて生成できることを示す。 具体的には、$r^{-3}$ で減衰する銀河磁場の双極子成分を用い、これがボイド内に空間を満たす磁場を生成することを示す。 この磁場は、ブレーザーのスペクトルと、Fermi-LATによって観測されたGeVハローの欠如を説明するのに十分な振幅を持つ。 また、我々の結果は、ボイド磁場がチェレンコフ望遠鏡アレイでさえGeVハローを観測するには強すぎる可能性があることも示している。 原始磁場は初期宇宙において何らかの非標準的な物理学によって生成された可能性もあるが、我々の研究結果は、原始磁場の必要性が空洞磁場の存在によって強められるわけではないことを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss the possible topological order/topological quantum field theory of different quantum Hall systems. Given the value of the Hall conductivity, we constrain the global symmetry of the low-energy theory and its anomaly. Specifically, the one-form global symmetry and its anomaly are presented as the organizing principle of these systems. This information is powerful enough to lead to a unique minimal topological order (or a small number of minimal topological orders). Almost all of the known experimentally discovered topological orders are these minimal theories. Since this work is interdisciplinary, we made a special effort to relate to people with different backgrounds by providing translations between different perspectives. | 我々は、様々な量子ホール系における可能な位相秩序／位相量子場理論について議論する。 ホール伝導率の値を与えられた場合、低エネルギー理論の大域的対称性とその異常性に制約を与える。 具体的には、ワンフォーム大域的対称性とその異常性が、これらの系の組織化原理として提示される。 この情報は、唯一の極小位相秩序（あるいは少数の極小位相秩序）を導くのに十分なほど強力である。 実験的に発見された既知の位相秩序のほぼすべてが、これらの極小理論である。 本研究は学際的であるため、異なる視点間の翻訳を提供することで、異なる背景を持つ人々と関係を築くよう特別な努力を払った。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a formalism for coupling a bosonic Continuous-Spin field to familiar spin-1/2 matter. To do this, we describe the matter using the supersymmetric worldline formalism. We construct currents that are local functions of worldline kinematics, and respect both the worldline supersymmetry and the conservation condition required for consistent couplings to Abelian CSP fields. As the spin Casimir $\rho$ of the CSP vanishes, the interactions reduce to that of familiar QED in one case, and to a Yukawa interaction with a spin-1/2 fermion in another case. Our formalism is applicable to computing deviations from QED if the photon is a CSP, thereby enabling a range of phenomenological studies. | 我々は、ボソン連続スピン場を馴染みのあるスピン1/2物質と結合させるための形式論を導入する。 そのために、我々は超対称世界線形式論を用いて物質を記述する。 我々は世界線運動学の局所関数である電流を構築し、世界線超対称性と、アーベルCSP場との無矛盾な結合に必要な保存条件の両方を遵守する。 CSPのスピン・カシミール$\rho$がゼロになると、相互作用は、ある場合には馴染みのあるQEDの相互作用に、また別の場合にはスピン1/2フェルミオンとの湯川相互作用に縮小される。 我々の形式論は、光子がCSPである場合のQEDからの偏差の計算に適用でき、それによって様々な現象論的研究を可能にする。 |