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| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate anisotropic conformal Carroll field theories and their holographic duals. On the field theory side, we focus on the case with scaling exponent $z=0$ in two and three spacetime dimensions. These theories exhibit infinite-dimensional symmetry algebras, including supertranslations and superrotations, and are closely related to, but distinct from, Warped Conformal Field Theories. We construct the associated Carrollian stress tensor, derive its transformation properties, and analyse the structure of correlation functions under different choices of vacua. On the gravity side, we identify three and four-dimensional plane wave geometries whose isometry algebras realise the two- and three-dimensional Carroll algebra and anisotropic scale transformations. We propose, for each scaling exponent, a phase space of asymptotically-plane wave spacetimes and show that the residual diffeomorphisms reproduce the expected conformal Carroll field theory algebra, establishing a framework for anisotropic Carrollian holography. | 我々は、異方性共形キャロル場の理論とそのホログラフィック双対を研究する。 場の理論の面では、2次元および3次元時空においてスケーリング指数 $z=0$ の場合に焦点を当てる。 これらの理論は、超並進および超回転を含む無限次元対称性代数を示し、歪んだ共形場の理論と密接に関連しているが、異なる。 我々は関連するキャロル応力テンソルを構築し、その変換特性を導出し、真空の異なる選択における相関関数の構造を解析する。 重力の面では、等長代数が2次元および3次元キャロル代数と異方性スケール変換を実現する3次元および4次元平面波幾何学を特定する。 我々は、各スケーリング指数に対して、漸近平面波時空の位相空間を提案し、残差微分同相写像が期待される共形キャロル場の理論代数を再現することを示すことにより、異方性キャロルホログラフィーの枠組みを確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study static, spherically symmetric neutron stars in a class of scalar-tensor theories with non-canonical kinetic terms (K-essence) obeying all causality and hyperbolicity conditions. These models have non-trivial dynamics that lead to a type of anti-screening of the scalar. They lead to small corrections in the solar system due to a small coupling, but can lead to large corrections in regimes of high densities, especially neutron stars. We solve the modified Tolman-Oppenheimer-Volkoff equations numerically using realistic equations of state (SLy4, WFF1, MS1, MPA1). For a given central density, we find that two distinct configurations may exist, forming two separate branches of solutions. We find that above a certain critical central density solutions with the correct asymptotic behavior at spatial infinity cannot be obtained. We obtain precise predictions for the mass-radius relation for neutron stars for different values of the parameters in the model and we compare to data. | 我々は、すべての因果律と双曲性条件に従う非正準運動項（Kエッセンス）を持つスカラーテンソル理論のクラスにおいて、静的で球対称な中性子星を研究する。 これらのモデルは、ある種のスカラー反遮蔽をもたらす非自明なダイナミクスを持つ。 太陽系では小さな結合のために小さな補正が生じるが、高密度領域、特に中性子星では大きな補正が生じる可能性がある。 我々は、現実的な状態方程式（SLy4、WFF1、MS1、MPA1）を用いて、修正されたトールマン・オッペンハイマー・ヴォルコフ方程式を数値的に解く。 与えられた中心密度に対して、2つの異なる構成が存在し、2つの異なる解の枝を形成する可能性があることがわかった。 ある臨界中心密度を超えると、空間無限遠で正しい漸近挙動を示す解は得られないことがわかった。 我々は、モデルのパラメータを様々な値に設定した場合における中性子星の質量と半径の関係について、正確な予測値を得て、データと比較した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the derivation of the Einstein field equations via Hamilton's principle, the inclusion of a boundary term is essential to render the variational problem well-posed, as it addresses variations that do not vanish at the boundary of the spacetime manifold. Typically, this term is chosen as the Gibbons-Hawking-York boundary term. In this work, we propose an alternative treatment of the boundary term within a cosmological framework by employing the Lagrange multiplier method. This approach enforces the vanishing of the boundary term throughout the evolution of the Universe, leading to the prediction of a fluid component that decays as the sixth power of the scale factor. This type of fluid has been studied in the context of the early universe under the name of stiff matter, and it can be related to a scalar field known as kination. | ハミルトン原理によるアインシュタイン場の方程式の導出において、境界項の導入は変分問題を適切とするために不可欠である。 なぜなら、境界項は時空多様体の境界で消滅しない変分を扱うからである。 典型的には、この項はギボンズ-ホーキング-ヨーク境界項として選択される。 本研究では、ラグランジュ乗数法を用いることで、宇宙論的枠組みの中で境界項を別の方法で扱うことを提案する。 このアプローチは、宇宙の進化を通して境界項が消滅することを強制し、スケールファクターの6乗に比例して減少する流体成分の存在を予測する。 この種の流体は、初期宇宙において剛体物質という名称で研究されており、キネーションとして知られるスカラー場と関連付けることができる。 |
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| Bousso and Stanford (BS) argued that the black hole final state proposal leads to acausal effects and ill-defined probabilities for the AMPS experiment. We identify a loophole in their analysis using insights from entanglement wedge reconstruction and replica wormholes. We trace the cause of the BS problems to the misidentification of the physical interior where the second AMPS measurement happens from among the multiple interiors introduced by the first measurement. | ブッソとスタンフォード（BS）は、ブラックホール最終状態提案はAMPS実験において因果関係のない効果と不明確な確率をもたらすと主張した。 我々は、エンタングルメントウェッジ再構成とレプリカワームホールからの知見を用いて、彼らの分析における抜け穴を特定する。 BS問題の原因は、最初の測定によって導入された複数の内部空間の中から2回目のAMPS測定が行われるという、物理的内部空間の誤認にあることを突き止める。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A functional measure encompasses quantum corrections and is explored in the fluid/gravity correspondence. Corrections to response and transport coefficients in the second-order dissipative relativistic hydrodynamics are proposed, including the ones to the pressure, the relaxation time, and the shear relaxation. Their dependence on the quark-gluon plasma (QGP) temperature sets a temperature dependence on the running parameter encoding the one-loop quantum gravity correction, driven by a functional measure. The experimental range of the bulk viscosity-to-entropy density ratio of the QGP corroborates the existence of the functional measure. | 関数測度は量子補正を包含し、流体／重力対応において探求される。 二次散逸相対論的流体力学における応答係数および輸送係数に対する補正が提案されており、これには圧力、緩和時間、および剪断緩和に対する補正が含まれる。 これらの補正はクォーク・グルーオン・プラズマ（QGP）温度に依存するため、関数測度によって駆動される1ループ量子重力補正を符号化する実行パラメータの温度依存性が設定される。 QGPのバルク粘性対エントロピー密度比の実験的範囲は、関数測度の存在を裏付けている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study scattering equations of hyperplane arrangements from the perspective of combinatorial commutative algebra and numerical algebraic geometry. We formulate the problem as linear equations on a reciprocal linear space and develop a degeneration-based homotopy algorithm for solving them. We investigate the Hilbert regularity of the corresponding homogeneous ideal and apply our methods to CHY scattering equations. | 我々は、超平面配置の散乱方程式を、組合せ論的可換代数と数値代数幾何学の観点から研究する。 この問題を逆線形空間上の線型方程式として定式化し、 それらを解くための退化に基づくホモトピーアルゴリズムを開発する。 対応する同次イデアルのヒルベルト正則性を調べ、 我々の手法をCHY散乱方程式に適用する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we examine the structure scalars formed from the orthogonal splitting of the Riemann tensor of the spacetime metric describing the interior of a charged matter configuration undergoing dissipative collapse in $f(R,T)$ gravity, and how they influence the various physical parameters of the collapsing matter. A treatment is provided for the unspecified $f(R, T)$ function, and the nature of the results for a linear $f(R, T)$ function is presented. In the absence of dissipation, the energy density inhomogeneity is influenced by $X_{TF}$ and the mass function. Further, the presence of charge affects the structure scalars and the total mass-energy content. The dependence of various physical parameters, such as heat dissipation, energy density inhomogeneity, evolution of the expansion scalar, the shear scalar, effective homogeneous energy density, and pressure anisotropy, on the structure scalars has been clearly indicated. | 本論文では、$f(R,T)$重力下で散逸崩壊する荷電物質配置の内部を記述する時空計量のリーマンテンソルの直交分解から形成される構造スカラー、およびそれらが崩壊する物質の様々な物理的パラメータにどのように影響するかを検討する。 未指定の$f(R, T)$関数に対する処理が提供され、線形$f(R, T)$関数の結果の性質が示される。 散逸がない場合、エネルギー密度の不均一性は$X_{TF}$と質量関数の影響を受ける。 さらに、電荷の存在は構造スカラーと全質量エネルギー量に影響を及ぼす。 熱放散、エネルギー密度の不均一性、膨張スカラーの変化、せん断スカラー、実効均一エネルギー密度、圧力異方性など、様々な物理的パラメータが構造スカラーに依存することが明確に示されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate off-diagonal matrix elements of local operators in integrable spin chains, focusing on the isotropic spin-$1/2$ Heisenberg chain ($XXX$ chain). We employ state-of-the-art Algebraic Bethe Ansatz results, which allow us to efficiently compute matrix elements of operators with support up to two sites between generic energy eigenstates. We consider both matrix elements between eigenstates that are in the same thermodynamic macrostate, as well as eigenstates that belong to different macrostates. In the former case, focusing on thermal states we numerically show that matrix elements are compatible with the exponential decay as $\exp(-L |{M}^{\scriptscriptstyle{\mathcal{O}}}_{ij}|)$. The probability distribution functions of ${M}_{ij}^{\scriptscriptstyle{\mathcal{O}}}$ depend on the observable and on the macrostate, and are well described by Gumbel distributions. On the other hand, matrix elements between eigenstates in different macrostates decay faster as $\exp(-|{M'}_{ij}^{\scriptscriptstyle{\mathcal{O}}}|L^2)$, with ${M'}_{ij}^{\scriptscriptstyle \mathcal{O}}$, again, compatible with a Gumbel distribution. | 我々は、等方性スピン$1/2$ハイゼンベルク鎖（$XXX$鎖）に焦点を当て、可積分スピン鎖における局所作用素の非対角行列要素を解析する。 最先端の代数的ベーテ仮説の結果を用いることで、一般的なエネルギー固有状態間の最大2サイトまでのサポートを持つ作用素の行列要素を効率的に計算することができる。 我々は、同じ熱力学的マクロ状態にある固有状態間の行列要素と、異なるマクロ状態に属する固有状態間の行列要素の両方を考慮する。 前者の場合、熱状態に焦点を当て、行列要素が$\exp(-L |{M}^{\scriptscriptstyle{\mathcal{O}}}_{ij}|)$として指数関数的減衰と両立することを数値的に示す。 ${M}_{ij}^{\scriptscriptstyle{\mathcal{O}}}$ の確率分布関数は、観測量とマクロ状態に依存し、ガンベル分布によってよく記述されます。 一方、異なるマクロ状態における固有状態間の行列要素は、$\exp(-|{M'}_{ij}^{\scriptscriptstyle{\mathcal{O}}}|L^2)$ としてより速く減衰し、${M'}_{ij}^{\scriptscriptstyle \mathcal{O}}$ もまたガンベル分布と整合します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We employ the Fuzzy Sphere regulator to study the 3D Lee-Yang CFT. The model is defined by deforming the Ising model on the Fuzzy Sphere via a purely imaginary longitudinal magnetic field. This model undergoes a quantum phase transition, whose critical point we determine and identify with the 3D Lee-Yang CFT. We show how to tune the model and find that the lowest-lying states of the Hamiltonian align well with the expected CFT spectrum. We discuss the Fuzzy Sphere estimates for the scaling dimension $\Delta_\phi$ of the lowest primary operator. Finally, we interpret small deviations from the CFT expectations in terms of the leading irrelevant operators of the Lee-Yang CFT. We show that the Fuzzy Sphere calculations are compatible with the best five-loop $\epsilon$-expansion estimates. | 3次元リー・ヤンCFTを研究するために、ファジー球レギュレーターを用いる。 このモデルは、純虚縦磁場を介してファジー球上のイジング模型を変形することによって定義される。 このモデルは量子相転移を起こし、その臨界点を決定し、3次元リー・ヤンCFTと同一視する。 モデルの調整方法を示し、ハミルトニアンの最低位状態が期待されるCFTスペクトルとよく一致することを明らかにする。 最低位の主演算子のスケーリング次元$\Delta_\phi$に対するファジー球推定値について議論する。 最後に、CFTの期待値からの小さな偏差を、リー・ヤンCFTの主要な無関係演算子の観点から解釈する。 ファジー球計算が、最良の5ループ$\epsilon$展開推定値と整合することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Primordial scalar curvature perturbations ($\zeta$), typically probed on large cosmological scales via CMB and LSS observations, can be significantly enhanced on smaller scales by various early Universe mechanisms, for instance, non-minimal inflationary models. While decoupled at linear order, scalar and tensor perturbations, i.e., Gravitational Waves (GWs), interact at second order. As a consequence, an enhanced primordial scalar power spectrum $P_\zeta(k)$ can source a sizable stochastic GW background (SGWB). In these proceedings, we briefly review the generation mechanism of such signals, typically referred to as scalar-induced GWs (SIGWs), and discuss the prospects of measuring them with present and future Pulsar Timing Arrays datasets and future GW observatories like the Laser Interferometer Space Antenna LISA. | 原始的スカラー曲率摂動（$\zeta$）は、通常、CMBおよびLSS観測によって大規模な宇宙論的スケールで探査されますが、より小規模なスケールでは、様々な初期宇宙メカニズム、例えば非極小インフレーションモデルによって大幅に増強される可能性があります。 スカラー摂動とテンソル摂動、すなわち重力波（GW）は、線形オーダーでは分離されていますが、二次オーダーでは相互作用します。 その結果、増強された原始的スカラーパワースペクトル$P_\zeta(k)$は、かなり大きな確率的重力背景（SGWB）の源となり得ます。 本稿では、一般的にスカラー誘起重力波（SIGW）と呼ばれるこのような信号の発生メカニズムを簡単に概説し、現在および将来のパルサータイミングアレイデータセット、そしてレーザー干渉計宇宙アンテナLISAのような将来の重力波観測所によってそれらを測定する可能性について議論する。 |
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| We study causality constraints on black hole thermodynamics in nonlinear electrodynamics, where the Lagrangian is taken to be an arbitrary function of the electromagnetic field strength tensor. By requiring the absence of superluminal propagation, we show that the mass-to-charge ratio of extremal black holes exhibits a certain monotonicity previously studied in the context of the weak gravity conjecture. Furthermore, under the same condition, we demonstrate that the entropy-to-mass-squared ratio of black holes, which we interpret as an entropy density, decreases monotonically with increasing mass, while keeping the mass-to-charge ratio fixed. This new monotonicity property extends previous studies on the positivity of four-derivative corrections to black hole entropy in the microcanonical ensemble to all orders in nonlinear electrodynamics. | 我々は、非線形電気力学におけるブラックホール熱力学に対する因果律制約を研究する。 ここでは、ラグランジアンを電磁場強度テンソルの任意の関数とする。 超光速伝播が存在しないことを前提として、極限ブラックホールの質量電荷比が、弱重力予想の文脈で以前に研究された一定の単調性を示すことを示す。 さらに、同じ条件下で、ブラックホールのエントロピー対質量二乗比（エントロピー密度と解釈する）は、質量電荷比を一定に保ちながら、質量が増加するにつれて単調に減少することを示す。 この新しい単調性特性は、ミクロカノニカル集団におけるブラックホールエントロピーに対する4次微分補正の正値性に関するこれまでの研究を、非線形電気力学のあらゆるオーダーに拡張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the present article, we have obtained an exact analytical solution of six-dimensional pure Gauss-Bonnet gravity in the presence of both NUT and Maxwell charges. The topology of the horizon is chosen to be the product of two 2-spheres. Upon evaluating the solution, we study the spacetime properties, such as event horizon and singularity, and obtain the ranges of parameter space where the solution is valid. We discuss how the presence of Maxwell charges may impact the solution's asymptotic expansion and what distinctive effects it will bring to the geometry. The thermodynamic properties of the solution are also discussed, emphasizing the interplay between NUT and Maxwell charges. | 本稿では、NUT電荷とマクスウェル電荷の両方が存在する場合の6次元純粋ガウス・ボネ重力の正確な解析解を得た。 地平線の位相は、2つの2次元球面の積として選択される。 解を評価するにあたり、事象の地平線や特異点などの時空特性を調べ、解が有効なパラメータ空間の範囲を求める。 マクスウェル電荷の存在が解の漸近展開にどのような影響を与えるか、そしてそれが幾何学にどのような独特の効果をもたらすかを議論する。 また、解の熱力学的性質についても議論し、特にNUT電荷とマクスウェル電荷の相互作用に重点を置く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the $O(2N)$ symmetric Gross-Neveu model at finite density in the presence of a $U(1)$ chemical potential $h$ for a generic number $a \leq N-2$ of fermion fields. By combining perturbative QFT, semiclassical large $N$, and Bethe ansatz techniques, we show that at finite $N$ two new dynamically generated scales $\Lambda_\mathrm{n}$ and $\Lambda_\mathrm{c}$ appear in the theory, governing the mass gap of neutral and charged fermions, respectively. Above a certain threshold value for $h$, $a$-fermion bound states condense and form an inhomogeneous configuration, which at infinite $N$ is a crystal spontaneously breaking translations. At large $h$, this crystal has mean $\Lambda_\mathrm{n}$ and spatial oscillations of amplitude $2\Lambda_\mathrm{c}$. The two scales also control the nonperturbative corrections to the free energy, resolving a puzzle concerning fractional-power renormalons and predicting new ones. | 我々は、有限密度、$U(1)$ 化学ポテンシャル $h$ が存在する場合の、フェルミオン場の一般的な数 $a \leq N-2$ に対する $O(2N)$ 対称グロス・ネヴ模型を研究する。 摂動論的場の理論、半古典的な大きな $N$、およびベーテ仮説の手法を組み合わせることで、有限 $N$ において、2つの新しい動的生成スケール $\Lambda_\mathrm{n}$ と $\Lambda_\mathrm{c}$ が理論に現れ、それぞれ中性フェルミオンと荷電フェルミオンの質量ギャップを支配することを示す。 $h$ のある閾値を超えると、$a$ フェルミオン束縛状態は凝縮して不均一な構成を形成し、無限 $N$ では並進運動を自発的に破る結晶となる。 大きな$h$において、この結晶は平均$\Lambda_\mathrm{n}$と振幅$2\Lambda_\mathrm{c}$の空間振動を示す。 この2つのスケールは自由エネルギーに対する非摂動的な補正も制御し、分数べき乗再正規化に関する謎を解き明かし、新たな再正規化を予測する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that building blocks for open- and closed-string amplitudes on AdS are generated by the Drinfeld and Deligne associator, respectively. Our formalism lifts the known associator recursions for flat-space string amplitudes to the AdS picture. This delivers another proof that the AdS building blocks admit low-energy expansions with (single-valued) multiple zeta values as coefficients and provides all-order relations for the integral expressions. | AdS上の開弦および閉弦振幅の構成要素は、それぞれドリンフェルド・アソシエータとドリーニュ・アソシエータによって生成されることを示す。 我々の形式論は、平坦空間弦振幅の既知のアソシエータ再帰をAdS描像に持ち込む。 これにより、AdS構成要素が（単一値の）多重ゼータ値を係数とする低エネルギー展開を許容し、積分表現に全位関係を与えるという新たな証明が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this letter, we show that the Semiclassical Einstein's Field Equation can be recovered using the generalized entropy $S_{gen}$. This approach is reminiscent of non-equilibrium thermodynamics. Furthermore, contrary to the entanglement equilibrium approach of deriving the semiclassical Einstein's equation, this approach does not require any such assumptions and still recovers its correct form. Therefore, in a sense, we also show the validity of the semiclassical approximation, a crucial approach for establishing a number of important ideas such as the Hawking effect. | 本稿では、半古典的アインシュタイン場の方程式が一般化エントロピー$S_{gen}$を用いて復元できることを示す。 このアプローチは非平衡熱力学を彷彿とさせる。 さらに、半古典的アインシュタイン方程式を導くエンタングルメント平衡アプローチとは異なり、このアプローチはそのような仮定を必要とせず、それでも正しい形を復元する。 したがって、ある意味では、ホーキング効果のような多くの重要なアイデアを確立するための重要なアプローチである半古典的近似の妥当性も示すことになる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze linear fluctuations of five-dimensional Einstein-Dilaton theories dual to holographic quantum field theories defined on four-dimensional de Sitter and Anti-de Sitter space-times. We identify the physical propagating scalar and tensor degrees of freedom. For these, we write the linearized bulk field equations as eigenvalue equations. In the dual QFT, the eigenstates correspond to towers of spin-0 and spin-2 particles propagating on $(A)dS_4$ associated to gauge-invariant composite states. Using particular care in treating special ``zero-modes,'' we show in general that, for negative curvature, the particle spectra are always discrete, whereas for positive curvature they always have a continuous component starting at $m^2 = (9/4)\alpha^{-2}$, where $\alpha$ is the $(A)dS_4$ radius. We numerically compute the spectra in a concrete model characterized by a polynomial dilaton bulk potential admitting holographic RG-flow solutions with a UV and IR fixed points. In this case, we find no discrete spectrum and no perturbative instabilities. | 4次元ド・ジッター時空および反ド・ジッター時空上で定義されたホログラフィック量子場理論と双対となる5次元アインシュタイン-ディラトン理論の線形変動を解析する。 物理的に伝播するスカラー自由度とテンソル自由度を同定する。 これらについて、線形化されたバルク場方程式を固有値方程式として書く。 双対QFTにおいて、固有状態は、ゲージ不変な複合状態に関連する$(A)dS_4$上を伝播するスピン0およびスピン2粒子の塔に対応する。 特別な「ゼロモード」の扱いに特に注意を払い、一般に、負の曲率に対しては粒子スペクトルは常に離散的であるのに対し、正の曲率に対しては粒子スペクトルは常に$m^2 = (9/4)\alpha^{-2}$から始まる連続成分を持つことを示す。 ここで、$\alpha$は$(A)dS_4$半径である。 我々は、UVおよびIR固定点を持つホログラフィックRGフロー解を許容する多項式ディラトンバルクポテンシャルで特徴付けられる具体的なモデルにおいて、スペクトルを数値的に計算した。 この場合、離散スペクトルおよび摂動不安定性は見られなかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent progress on the black hole information paradox has reproduced the Page curve as required by the unitary evolution of the black hole entanglement entropy. In this Letter, we will argue that, the quantum speed limit on how fast a quantum system can evolve unitarily, when saturating the maximal information transmission bounds (Pendry's bound and Bremermann-Bekenstein bound), will slow down the would-be divergent rate of dynamical black hole entropy decreasing at the very end of the Hawking evaporation, during which the Penrose inequality from cosmic censorship conjecture is exactly saturated. Therefore, an evaporating Schwarzschild black hole is the fastest transmitter of information in nature. Further applying the Bremermann-Bekenstein bound on the de Sitter entanglement entropy exactly reproduces the trans-Planckian censorship conjecture, indicating that the would-be-ended inflating de Sitter space is the fastest receiver of information in nature. | ブラックホール情報パラドックスに関する最近の進歩は、ブラックホールエンタングルメントエントロピーのユニタリー進化に求められるページ曲線を再現した。 本稿では、最大情報伝達限界（ペンドリーの限界とブレマーマン・ベッケンシュタインの限界）を飽和させた際に、量子系がユニタリー進化できる速度に関する量子速度限界が、ホーキング蒸発のまさに終焉、すなわち宇宙検閲予想からのペンローズ不等式がちょうど飽和する時点において、動的ブラックホールエントロピーの減少の発散速度を遅くするであろうことを主張する。 したがって、蒸発するシュワルツシルトブラックホールは、自然界で最も高速な情報伝達装置である。 さらに、ド・ジッターエンタングルメントエントロピーにブレーマーマン・ベッケンシュタイン境界を適用すると、トランスプランク検閲予想が正確に再現され、終了するはずのインフレーションド・ジッター空間が自然界で最も高速な情報受信機であることが示されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The criterion for existence of gravitational radiation at conformal infinity in the presence of a positive cosmological constant is applied to a general family of exact solutions representing generic (pairs of) black holes of algebraic type D. Our analysis shows that only accelerating black holes generate gravitational radiation measurable at infinity. This very satisfactory result confirms the goodness of the criterion. To that end, a new metric form of the family of exact type D black holes is constructed -- including any cosmological constant and a (double-aligned) non-null electromagnetic field -- whose expression is suitable for investigation of the asymptotic structure of this large family of spacetimes. The family depends on seven physical parameters, namely $m$, $a$, $l$, $\alpha$, $e$, $g$, and $\Lambda$ that characterize mass, specific angular momentum parameter, NUT parameter, acceleration, electric and magnetic charges, and the cosmological constant, respectively. | 正の宇宙定数が存在する場合の共形無限遠における重力放射の存在基準を、代数型Dの一般的なブラックホール（のペア）を表す厳密解の一般族に適用する。 我々の解析は、加速するブラックホールのみが無限遠で測定可能な重力放射を生成することを示した。 この非常に満足のいく結果は、この基準の妥当性を裏付けるものである。 この目的のために、任意の宇宙定数と（二重整列した）非ヌル電磁場を含む、厳密なD型ブラックホール族の新しい計量形式が構築され、その表現は、この大きな時空の族の漸近構造を調べるのに適している。 この族は7つの物理パラメータ、すなわち質量、比角運動量パラメータ、NUTパラメータ、加速度、電荷と磁荷、宇宙定数を表す$m$、$a$、$l$、$\alpha$、$e$、$g$、$\Lambda$に依存します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we investigate the polarization properties of gravitational waves within a torsionless spacetime framework, as described by the Palatini formalism. Our analysis uncovers the presence of two novel polarization modes, referred to as shear modes, which extend beyond the traditional set of six modes in a four-dimensional Riemannian spacetime. These shear modes, uniquely driven by vector degrees of freedom associated with non-metricity, are classified as vector modes, and their detection provides a unique opportunity to explore the fundamental structure of spacetime and to test gravity theories. These modes extend the standard gravitational wave polarization paradigm and provide novel observational signatures for gravitational wave detectors. | 本研究では、パラティーニ形式論によって記述される、ねじれのない時空枠組みにおける重力波の偏光特性を調査する。 解析の結果、4次元リーマン時空における従来の6つのモードの集合を超える、シアモードと呼ばれる2つの新しい偏光モードの存在が明らかになった。 非計量性に関連するベクトル自由度によって独自に駆動されるこれらのシアモードはベクトルモードに分類され、その検出は時空の基本構造を探究し、重力理論を検証するまたとない機会を提供する。 これらのモードは標準的な重力波偏光パラダイムを拡張し、重力波検出器に新たな観測シグネチャーを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The eigenstate thermalization hypothesis (ETH) has been highly influential in explaining thermodynamic behavior of closed quantum systems. As of yet, it is unclear whether and how the ETH applies to non-Hermitian systems. Here, we introduce a framework that extends the ETH to non-Hermitian systems, within which expectation values of local operators reproduce statistical and scaling predictions known from Hermitian ETH. We illustrate the validity of the framework on non-Hermitian random-matrix and Sachdev-Ye-Kitaev models. Further, we show numerically how the static ETH predictions become imprinted onto the dynamics of local observables. Finally, we present a prescription for observing both ETH-obeying and ETH-violating regimes in an optical-lattice experiment that implements a disordered interacting Hatano-Nelson model. Our results generalize the celebrated ETH to the non-Hermitian setting, and they show how it affects the system dynamics, and how the salient signatures can be observed in present-day cold-atom experiments. | 固有状態熱化仮説（ETH）は、閉量子系の熱力学的挙動を説明する上で大きな影響力を持ってきた。 しかしながら、ETHが非エルミート系に適用できるかどうか、またどのように適用できるかは未だ明らかではない。 本稿では、ETHを非エルミート系に拡張する枠組みを導入する。 この枠組みでは、局所演算子の期待値がエルミートETHから既知の統計的およびスケーリング的予測を再現する。 この枠組みの妥当性を、非エルミートランダム行列モデルおよびSachdev-Ye-Kitaevモデル上で示す。 さらに、静的ETH予測が局所観測量のダイナミクスにどのように刻印されるかを数値的に示す。 最後に、無秩序相互作用Hatano-Nelsonモデルを実装した光格子実験において、ETHに従う領域とETHに反する領域の両方を観測するための処方箋を提示する。 我々の研究結果は、有名なETHを非エルミートな設定に一般化し、それがシステムのダイナミクスにどのように影響するか、そしてその顕著な特徴が現在の冷却原子実験でどのように観測できるかを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We show that the coexistence of a non-minimal coupling to gravity fR=1+cR
phi^(n/2) with a kinetic mixing of the form fk=fR^m -- where n=2 and 4 and
0.5| 重力への非最小結合 fR=1+cR
phi^(n/2) と、fk=fR^m の形の運動学的混合（n=2, 4、0.5 | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a general analysis of the asymptotic behaviour of perturbative contributions to observables in arbitrary power-law FRW cosmologies, indistinctly the Bunch-Davies wavefunction and cosmological correlators. We consider a large class of scalar toy models, including conformally-coupled and massless scalars in arbitrary dimensions, that admits a first principle definition in terms of (generalised/weighted) cosmological polytopes. The perturbative contributions to an observable can be expressed as an integral of the canonical function associated to such polytopes and to weighted graphs. We show how the asymptotic behaviour of these integrals is governed by a special class of nestohedra living in the graph-weight space, both at tree and loop level. As the singularities of a cosmological process described by a graph can be associated to its subgraphs, we provide a realisation of the nestohedra as a sequential truncation of a top-dimensional simplex based on the underlying graph. This allows us to determine all the possible directions -- both in the infrared and in the ultraviolet --, where the integral can diverge as well as their divergence degree. Both of them are associated to the facets of the nestohedra, which are identified by overlapping tubings of the graph: the specific tubing determines the divergent directions while the number of overlapping tubings its degree of divergence. This combinatorial formulation makes straightforward the application of sector decomposition for extracting both leading and subleading divergences from the integral, as the sectors in which the integration domain can be tiled are identified by the collection of compatible facets of the nestohedra, with the latter that can be determined via the graph tubings. Finally, the leading divergence can be interpreted as a restriction of the canonical function of the relevant polytope onto a special hyperplane. | 任意のべき乗則FRW宇宙論（バンチ・デイヴィス波動関数と宇宙論的相関関数を区別せずに）における観測量への摂動論的寄与の漸近的挙動の一般的な解析を提供する。 我々は、（一般化／重み付き）宇宙多面体を用いた第一原理定義が可能な、任意次元の共形結合スカラーおよび質量ゼロスカラーを含む、スカラー・トイモデルの大規模なクラスを考察する。 観測量への摂動論的寄与は、そのような多面体および重み付きグラフに関連付けられた正準関数の積分として表すことができる。 我々は、これらの積分の漸近的挙動が、グラフ重み空間に存在する特別なクラスのネストヘドラによって、ツリーレベルとループレベルの両方でどのように支配されるかを示す。 グラフによって記述される宇宙論的過程の特異点は、その部分グラフに関連付けることができるため、我々は、基礎となるグラフに基づいて、トップ次元単体の順次切断としてネストヘドラを実現する。 これにより、赤外線と紫外線の両方において、積分が発散する可能性のあるすべての方向とその発散度を決定することができる。 これらは両方とも、グラフの重なり合うチューブによって識別されるネストヘドラのファセットに関連付けられている。 特定のチューブが発散方向を決定し、重なり合うチューブの数が発散度を決定する。 この組み合わせ論的定式化により、積分からリーディング発散とサブリーディング発散の両方を抽出するためのセクター分解の適用が容易になる。 これは、積分領域をタイリングできるセクターが、ネストヘドラの適合するファセットの集合によって識別され、後者はグラフのチューブによって決定できるためである。 最後に、主導発散は、関連する多面体の標準関数を特別な超平面上に制限するものと解釈できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In recent years, the investigation of chaos has become a bridge connecting gravity theory and quantum field theory, especially within the framework of gauge-gravity duality. In this work, we study holographically the chaos in the matrix models for meson and baryon, which are derived from the $\mathrm{D4}/\mathrm{D6}/\overline{\mathrm{D6}}$ approach as a top-down holographic model for QCD. Since these matrix models can be simplified into coupled oscillator models with special parameters, we analyze the chaos in the resultant coupled oscillators. In the analysis of the classical chaos, we calculate numerically the orbits on the Poincar\'e section, the Lyapunov exponent as a function of the total energy and derive the large $N_{c}$ behavior analytically, then discuss the possible phase structure both in the mesonic and baryonic matrix models. These analyses suggest that chaos might serve as an order parameter to detect the gauge theory with spontaneous breaking or restoration of symmetry. Besides, in the analysis of the quantum chaos, we demonstrate the numerical calculation of the OTOCs and analytically derive their large $N_{c}$ behavior by using the perturbation method in quantum mechanics. The numerical calculation illustrates there is a critical temperature, as a critical energy scale, that the OTOC begins to saturate, which covers qualitatively the classical analysis of the Lyapunov exponent. And the large $N_{c}$ analytics indicates the OTOCs are suppressed by the growth of $N_{c}$. Overall, the investigation of chaos in this work may be helpful to identify common features shared by the matrix models, hadronic physics, gauge theory, quantum mechanics, and gravity theory. | 近年、カオスの研究は、特にゲージ重力双対性の枠組みにおいて、重力理論と量子場の理論をつなぐ架け橋となっている。 本研究では、QCDのトップダウン・ホログラフィック・モデルとして$\mathrm{D4}/\mathrm{D6}/\overline{\mathrm{D6}}$アプローチから導かれる中間子および重粒子の行列モデルにおけるカオスをホログラフィックに研究する。 これらの行列モデルは、特殊なパラメータを持つ結合振動子モデルに簡略化できるため、結果として得られる結合振動子モデルにおけるカオスを解析する。 古典的カオスの解析では、ポアンカレ断面上の軌道、全エネルギーの関数としてのリアプノフ指数を数値的に計算し、大きな$N_{c}$挙動を解析的に導出し、中間子および重粒子行列モデルの両方における可能な位相構造について議論する。 これらの解析は、カオスが、対称性の自発的破れまたは回復を伴うゲージ理論を検出するための秩序パラメータとして機能する可能性があることを示唆している。 さらに、量子カオスの解析において、我々はOTOCの数値計算を示し、量子力学における摂動法を用いてその大きな$N_{c}$挙動を解析的に導出した。 数値計算は、OTOCが飽和し始める臨界エネルギースケールとして臨界温度が存在することを示し、これはリャプノフ指数の古典的な解析を定性的にカバーする。 そして、大きな$N_{c}$の解析は、OTOCが$N_{c}$の増加によって抑制されることを示唆している。 全体として、本研究におけるカオスの調査は、行列モデル、ハドロン物理学、ゲージ理論、量子力学、重力理論に共通する特徴を特定するのに役立つ可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We extend the thermodynamics of quantum BTZ black holes by treating the quantum backreaction strength parameter $\nu$ as a thermodynamic variable. We find various novel features. The critical point appears at $\nu_c=1$ and a first order transition occurs either below the critical temperature for $\nu<\nu_c$ or above the critical temperature for $\nu>\nu_c$. By solving the coexistence curve analytically, we analyze the phase structures and clarify an unexpected discontinuity around the critical point. The critical exponents are significantly different from the mean field theory results and violate one of the scaling laws. We present an intepretation for this by using a universal three scale factor hypothesis for critical behavior of thermodynamic potential. Finally, we prove that given an arbitrarily small angular momenta, only one stable black hole phase can exist and hence no transition will occur. | 量子反作用強度パラメータ$\nu$を熱力学変数として扱うことで、量子BTZブラックホールの熱力学を拡張する。 様々な新しい特徴を見出す。 臨界点は$\nu_c=1$に現れ、$\nu<\nu_c$の場合は臨界温度以下で、$\nu>\nu_c$の場合は臨界温度以上で一次転移が発生する。 共存曲線を解析的に解くことで相構造を解析し、臨界点付近に予期せぬ不連続性が存在することを明らかにした。 臨界指数は平均場理論の結果と大きく異なり、スケーリング則の1つに違反する。 熱力学的ポテンシャルの臨界挙動に対する普遍的な3スケール因子仮説を用いて、この不連続性の解釈を示す。 最後に、任意に小さな角運動量を与えられた場合、安定なブラックホール相は1つしか存在できず、したがって転移は発生しないことを証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a new formalism for quantum entanglement (QE), and study its generic searches at the colliders. For a general quantum system with $N$ particles, we show that the quantum space (the total spin polarization parameter space) is complex projective space, and the classical space (the spin polarization parameter space for classical theory) is the cartesian product of the complex projective spaces. Thus, the quantum entanglement space is the difference of these two spaces. For the $ff$, $AA$, $Af$, $fff$, and $ffA$ systems, we propose their discriminants $\Delta_i$. The corresponding classical spaces are the discriminant locus $\Delta=0$ for $ff$ system, and intersections of the discriminant loci $\Delta_i=0$ for $AA$, $Af$, $fff$, and $ffA$ systems in the quantum space. In particular, for two fermion $ff$ system, we prove that our discriminant criterion is equivalent to the original Peres-Horodecki criterion and the CHSH criterion. And thus our quantum entanglement space is indeed Bell non-local. With the collider searches, we can reconstruct the discriminants from various measurements, and probe the quantum entanglement spaces via a fundamental approach at exact level. In addition, for the specific approach, we present a comprehensive framework to detect quantum entanglement in high-energy multi-particle systems, spanning fermion pairs ($t\bar{t}$, $\tau^{+}\tau^{-}$), bosonic pairs ($W^{-}W^{+}$), and hybrid or three-body systems ($W^{-}t$, $ttt$, $t\bar{t}W^{-}$), by diverse observables through angular correlations in decay products. These results establish model-independent methodologies for probing QE across collider experiments, bridging quantum information principles with high-energy phenomenology, while offering novel pathways to explore exotic particles and quantum properties in multi-particle systems. | 我々は量子エンタングルメント（QE）のための新しい形式論を提案し、衝突型加速器におけるその一般的な探索を研究する。 $N$個の粒子を含む一般的な量子系に対して、量子空間（全スピン分極パラメータ空間）は複素射影空間であり、古典空間（古典理論におけるスピン分極パラメータ空間）は複素射影空間の直積であることを示す。 したがって、量子エンタングルメント空間はこれら2つの空間の差である。 $ff$、$AA$、$Af$、$fff$、および$ffA$系に対して、それらの判別式$\Delta_i$を提案する。 対応する古典空間は、$ff$系の判別軌跡$\Delta=0$と、量子空間における$AA$、$Af$、$fff$、および$ffA$系の判別軌跡$\Delta_i=0$の交点である。 特に、2フェルミオン$ff$系の場合、我々の判別式基準は、元のペレス-ホロデッキ基準およびCHSH基準と等価であることを証明します。 したがって、我々の量子エンタングルメント空間は、まさにベル非局所的です。 衝突型加速器探索により、様々な測定から判別式を再構築し、厳密なレベルで基礎的なアプローチを用いて量子エンタングルメント空間を探索することができます。 さらに、具体的なアプローチとして、フェルミオン対（$t\bar{t}$、$\tau^{+}\tau^{-}$）、ボソン対（$W^{-}W^{+}$）、混成系または三体系（$W^{-}t$、$ttt$、$t\bar{t}W^{-}$）にまたがる高エネルギー多粒子系における量子エンタングルメントを、崩壊生成物の角度相関を通して多様な観測量で検出するための包括的な枠組みを提示する。 これらの結果は、衝突型加速器実験全体にわたるQEを調べるためのモデル非依存な方法論を確立し、量子情報原理と高エネルギー現象論を橋渡しするとともに、多粒子系におけるエキゾチック粒子と量子特性を探索するための新たな道筋を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In confining large $N$ theories with a $\theta$ angle such as four-dimensional $\mathrm{SU}(N)$ pure Yang-Mills theory, there are multiple metastable vacua and it makes sense to consider the parameter region of ``large $\theta$ of order $N$'' despite the fact that $\theta$ is a $2\pi$-periodic parameter. We investigate this parameter region in the two-dimensional $\mathbb{CP}^{N-1}$ model by computing the partition function on $T^2$. When $\theta/N$ is of order $ \mathcal{O}(0.1) $ or less, we get perfectly sensible results for the vacuum energies and decay rates of metastable vacua. However, when $\theta/N$ is of order $\mathcal{O}(1) $, we encounter a problem about saddle points that would give larger contributions to the partition function than the true vacuum. We discuss why it might not be straightforward to resolve this problem. | 4次元$\mathrm{SU}(N)$純粋ヤン＝ミルズ理論のような、$\theta$角を持つ大きな$N$理論を閉じ込める場合、複数の準安定真空が存在するため、$\theta$が$2\pi$周期パラメータであるにもかかわらず、「$N$オーダーの大きな$\theta$」のパラメータ領域を考慮することは理にかなっている。 我々は、2次元$\mathbb{CP}^{N-1}$模型において、$T^2$上の分配関数を計算することでこのパラメータ領域を調べる。 $\theta/N$が$ \mathcal{O}(0.1)$以下の場合、準安定真空の真空エネルギーと崩壊率について完全に理にかなった結果が得られる。 しかしながら、$\theta/N$ が $\mathcal{O}(1) $ のオーダーである場合、真の真空よりも分配関数への寄与が大きい鞍点に関する問題に遭遇する。 この問題の解決がなぜ容易ではないのかを考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the construction of correlation numbers in super minimal Liouville gravity. In particular, we construct the fundamental physical fields in the Ramond sector and compute the three-point correlation number involving two physical fields in the Ramond sector and one in the NS sector. Furthermore, we establish the relation between Ramond physical fields and the elements of the ground ring. Using the higher equations of motion of super Liouville theory, this relation leads to a new representation of the Ramond physical fields. This formulation enables a direct analytic computation of correlation numbers involving Ramond field insertions. As an application, we demonstrate the method in the simplest case of a three-point correlation function. | 我々は超極小リウヴィル重力における相関数の構成を研究する。 特に、ラモンドセクターにおける基礎物理場を構築し、ラモンドセクターの2つの物理場とNSセクターの1つの物理場を含む3点相関数を計算する。 さらに、ラモンド物理場と基底リングの要素との関係を確立する。 超リウヴィル理論の高次運動方程式を用いることで、この関係はラモンド物理場の新しい表現を導く。 この定式化により、ラモンド場の挿入を含む相関数の直接解析計算が可能になる。 応用として、最も単純な3点相関関数の場合においてこの方法を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Based on previous studies, universal bounds $4\pi M \leqslant T_{min} \leqslant 6\sqrt{3}\pi M$ were conjectured to be characteristic properties of black hole spacetimes, where $M$ represents the mass of black holes and $T_{min}$ is the minimum orbital periods around black holes. In this work, we explore the minimum orbital periods of objects around Hayward and Bardeen black holes without central singularities. By combining analytical and numerical methods, we show that both Hayward and Bardeen black holes conform to these bounds. Our results imply that such bounds may be connected to the presence of the black hole horizon rather than the singularity. | 先行研究に基づき、ブラックホール時空の特徴的な性質として、普遍的な境界 $4\pi M \leqslant T_{min} \leqslant 6\sqrt{3}\pi M$ が想定されている。 ここで、$M$ はブラックホールの質量、$T_{min}$ はブラックホールの周りの最小軌道周期である。 本研究では、中心特異点を持たないヘイワードブラックホールとバーディーンブラックホールの周りの物体の最小軌道周期を探索する。 解析的手法と数値的手法を組み合わせることで、ヘイワードブラックホールとバーディーンブラックホールの両方がこれらの境界に従うことを示す。 我々の結果は、このような境界が特異点ではなくブラックホールの地平線の存在に関連している可能性があることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Any gravitating region $a$ in any spacetime gives rise to a generalized entanglement wedge, the hologram $e(a)$. Holograms exhibit properties expected of fundamental operator algebras, such as strong subadditivity, nesting, and no-cloning. But the entanglement wedge EW of an AdS boundary region $B$ with commutant $\bar B$ satisfies an additional condition, complementarity: EW$(B)$ is the spacelike complement of EW$(\bar B)$ in the bulk. Here we identify an analogue of the boundary commutant $\bar B$ in general spacetimes: given a gravitating region $a$, its \emph{fundamental complement} $\tilde{a}$ is the smallest wedge that contains all infinite world lines contained in the spacelike complement $a'$ of $a$. We refine the definition of $e(a)$ by requiring that it be spacelike to $\tilde a$. We prove that $e(a)$ is the spacelike complement of $e(\tilde a)$ when the latter is computed in $a'$. We exhibit many examples of $\tilde{a}$ and of $e(a)$ in de Sitter, flat, and cosmological spacetimes. We find that a Big Bang cosmology (spatially closed or not) is trivially reconstructible: the whole universe is the entanglement wedge of any wedge inside it. But de Sitter space is not trivially reconstructible, despite being closed. We recover the AdS/CFT prescription by proving that EW$(B)=e($causal wedge of $B$). | 任意の時空における任意の重力領域 $a$ は、一般化されたエンタングルメントウェッジ、すなわちホログラム $e(a)$ を生じる。 ホログラムは、強劣加法性、ネスティング、非複製性など、基本作用素環に期待される特性を示す。 しかし、AdS 境界領域 $B$ と可換体 $\bar B$ のエンタングルメントウェッジ EW は、相補性という追加条件を満たす。 すなわち、EW$(B)$ は、バルクにおける EW$(\bar B)$ の空間的補集合である。 ここで、一般時空における境界可換体 $\bar B$ の類似物を特定する。 重力領域 $a$ が与えられたとき、その \emph{基本補集合}$\tilde{a}$ は、$a$ の空間的補集合 $a'$ に含まれるすべての無限世界線を含む最小のウェッジである。 $e(a)$ の定義を、$\tilde a$ に対して空間的であることを要求することで精緻化する。 $e(a)$ は、後者が $a'$ で計算されるとき、$e(\tilde a)$ の空間的補集合であることを証明する。 $\tilde{a}$ と $e(a)$ の多くの例を、ド・ジッター時空、平坦時空、そして宇宙論的時空で示す。 ビッグバン宇宙論（空間的に閉じているかどうかに関わらず）は自明に再構成可能であることがわかる。 すなわち、宇宙全体が、その中の任意の楔のエンタングルメント楔である。 しかし、ド・ジッター空間は閉じているにもかかわらず、自明に再構成可能ではない。 EW$(B)=e($B の因果的楔$) であることを証明することで、AdS/CFT の規定を回復する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The process of electron positron pair annihilation, driven by strong fields (Inverse Schwinger mechanism) and high-frequency waves, is studied using the Dirac Heisenberg Wigner formalism. In an electron positron plasma, the presence of a strong field leads to both pair creation and annihilation. Depending on plasma properties such as non-degeneracy and the momentum distribution, pair annihilation can dominate over pair creation. The energy released from annihilated pairs can lead to an enhancement of the field energy, provided that the plasma effectively blocks the creation of new pairs. Additionally, pair annihilation induced by high-frequency waves is shown to occur when the photon energy matches the energy of the pairs in the plasma. | 強電場（逆シュウィンガー機構）と高周波波動によって駆動される電子陽電子対消滅過程を、ディラック・ハイゼンベルク・ウィグナー形式論を用いて研究する。 電子陽電子プラズマにおいては、強電場の存在が対生成と対消滅の両方を引き起こす。 非縮退性や運動量分布といったプラズマ特性に依存して、対消滅が対生成よりも優勢になる場合がある。 消滅した対から放出されるエネルギーは、プラズマが新たな対生成を効果的に阻止する限り、電場エネルギーの増大につながる可能性がある。 さらに、高周波波動によって誘起される対消滅は、光子エネルギーがプラズマ中の対のエネルギーと一致するときに起こることが示される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The present letter considers the quantization method developed in [1]-[9], which postulates that, in several situations, negative norm or ghost states can be avoided in order to give positive probabilities. These authors also postulate a candidate for a path integral for those theories, following pioneer works initiated by Dirac [10]} and Pauli \[11]. However, taking into account the non standard oscillator algebra inherent to this method, It is of interest the derivation of the LSZ rules in this context, since it may not be clear at first sight that has the usual form of the textbooks, due to the non standard oscillator algebra and the redefinitions of the states.This is done here, applied to Stelle gravity [12]-[13]. In addition, an equivalent but simpler way to deal with negative norm states is worked out, in which hermiticity is more explicit. As far as we understand, our conclusions fully agree with the arguments and expectations of those authors. | 本稿では、[1]-[9]で開発された量子化法について考察する。 この法では、いくつかの状況において、負のノルム状態やゴースト状態を回避することで正の確率を与えることができると仮定している。 著者らはまた、ディラック[10]とパウリ[11]による先駆的な研究に倣い、これらの理論に対する経路積分の候補を仮定している。 しかし、この法に固有の非標準振動子代数を考慮すると、この文脈におけるLSZ則の導出は興味深い。 なぜなら、非標準振動子代数と状態の再定義のために、一見すると教科書の通常の形式が明確でない可能性があるからである。 本稿では、これをステッレ重力[12]-[13]に適用して行う。 さらに、負のノルム状態を扱うための、等価だがより簡単な方法が考案され、エルミート性がより明示的に示される。 私たちの理解する限り、私たちの結論は、これらの著者の主張と期待と完全に一致しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| To unlock the vast potential of the CMB trispectrum, we require both robust estimators and efficient computational tools. In this work, we introduce the public code PolySpec: a suite of quartic estimators designed to measure the amplitudes of a wide variety of inflationary templates, including local non-Gaussianity, effective field theory models, direction-dependent trispectra, spinning massive particle exchange, and weak gravitational lensing. PolySpec includes a python/cython implementation of each estimator derived in Paper 1 and has been carefully optimized to ensure efficient use of computational resources. We perform a broad range of validation tests, which demonstrate that the estimator is unbiased and minimum-variance, both in Gaussian and non-Gaussian regimes. In addition, we forecast constraints on various types of trispectra; this highlights the utility of CMB polarization and demonstrates that many models of primordial physics are poorly correlated with the simple templates considered in previous studies. This work lays the foundation for the Planck trispectrum analyses performed in Paper 3. | CMBトライスペクトルの膨大な可能性を解き放つには、堅牢な推定量と効率的な計算ツールの両方が必要です。 本研究では、公開コードPolySpecを紹介します。 これは、局所非ガウス性、有効場の理論モデル、方向依存トライスペクトル、回転する大質量粒子の交換、弱い重力レンズ効果など、様々なインフレーションテンプレートの振幅を測定するために設計された4次推定量のスイートです。 PolySpecには、論文1で導出された各推定量のPython/Cython実装が含まれており、計算リソースを効率的に使用するために慎重に最適化されています。 幅広い検証テストを実行し、推定量がガウス領域と非ガウス領域の両方で不偏かつ最小分散であることを実証しました。 さらに、様々なタイプのトライスペクトルに対する制約を予測します。 これはCMB偏光の有用性を浮き彫りにするとともに、多くの原始物理学モデルが、これまでの研究で検討されてきた単純なテンプレートとあまり相関していないことを示しています。 この研究は、論文3で行われたプランク三分光解析の基礎を築くものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We continue the study of generalized gauge theory called gauge origami, based on the quantum algebraic approach initiated in [arXiv:2310.08545]. In this article, we in particular explore the D2 brane system realized by the screened vertex operators of the corresponding W-algebra. The partition function of this system given by the corresponding conformal block is identified with the vertex function associated with quasimaps to Nakajima quiver varieties and generalizations, that plays a central role in the quantum $q$-Langlands correspondence. Based on the quantum algebraic perspective, we address three new aspects of the correspondence: (i) Direct equivalence between the electric and magnetic blocks by constructing stable envelopes from the chamber structure of the vertex operators, (ii) Double affine generalization of quantum $q$-Langlands correspondence, and (iii) Conformal block realization of the origami vertex function associated with intersection of quasimaps, that realizes the higher-rank multi-leg Pandharipande-Thomas vertices of 3-fold and 4-fold. | 我々は、[arXiv:2310.08545]で開始された量子代数的アプローチに基づき、ゲージ折り紙と呼ばれる一般化ゲージ理論の研究を継続する。 本稿では特に、対応するW代数の遮蔽頂点作用素によって実現されるD2ブレーン系を探求する。 対応する共形ブロックによって与えられるこの系の分割関数は、量子$q$-ラングランズ対応において中心的な役割を果たす、中島箙多様体および一般化への準写像に関連付けられた頂点関数と同一視される。 量子代数的観点に基づき、我々は対応の3つの新しい側面を論じる：(i) 頂点演算子のチャンバー構造から安定エンベロープを構成することによる電気ブロックと磁気ブロック間の直接的な同値性、(ii) 量子$q$-ラングランズ対応の二重アフィン一般化、(iii) 準写像の交差に関連する折り紙頂点関数の共形ブロック実現。 これは、3次元および4次元の高階多脚パンダリパンデ・トーマス頂点を実現する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit the problem of constructing a color superconducting phase in bottom-up holography. We introduce a model that describes the five-dimensional dynamics of a scalar field dual to a chiral symmetry breaking condensate, which is coupled to the RR 4-form. The coupling is given by a topological WZ term, which is elegantly responsible both for scalar condensation at high density, and color Higgsing in the condensed phase. This construction realizes both properties at finite density and Higgsing fraction. | ボトムアップ・ホログラフィーにおけるカラー超伝導相の構築という問題を再考する。 カイラル対称性を破る凝縮体と双対なスカラー場の5次元ダイナミクスを記述するモデルを導入する。 このスカラー場はRR4形式と結合している。 この結合は位相的なWZ項によって与えられ、高密度でのスカラー凝縮と凝縮相におけるカラーヒッグス現象の両方を巧みに実現する。 この構成により、有限密度とヒッグス効果率の両方の特性が実現される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Some recent studies based on numerical relativity simulations claim that slow contraction/ekpyrosis is strongly preferred over inflation as the smoothing mechanism that brought the universe into the homogeneous, isotropic and flat state we observe today on large scales. In this paper, we evaluate the likelihood of the initial conditions employed in the aforementioned simulations by estimating the probability that a free scalar field dominating the universe at the beginning of inflation or ekpyrosis will be sufficiently homogeneous on scales comparable to the Hubble radius at that time. We explore the space of parameters that characterize the initial power spectrum of the scalar field, finding that either can be more likely than the other for a fixed choice of parameters. On the other hand, when we extremize over these parameters, we find that the maximal probability for inflation is much higher than that of ekpyrosis. | 数値相対論シミュレーションに基づく最近の研究では、宇宙を今日大規模に観測される均質、等方性、平坦状態に導いた平滑化メカニズムとして、インフレーションよりも緩やかな収縮／エクピロシスが強く推奨されていると主張している。 本稿では、インフレーションあるいはエクピロシスの開始時に宇宙を支配する自由スカラー場が、当時のハッブル半径に匹敵するスケールにおいて十分に均質である確率を推定することにより、前述のシミュレーションで用いられた初期条件の尤度を評価する。 我々は、スカラー場の初期パワースペクトルを特徴付けるパラメータ空間を探索し、パラメータを固定した場合、どちらかが他方よりも尤度が高い可能性があることを見出した。 一方、これらのパラメータを極値化すると、インフレーションの最大確率はエクピロシスの最大確率よりもはるかに高いことがわかる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Is there new physics hidden in the four-point function of the cosmic microwave background (CMB)? We conduct a detailed analysis of the Planck PR4 temperature and polarization trispectrum for $\ell\in[2,2048]$. Using the theoretical and computational tools developed in Paper 1 and Paper 2, we search for 33 template amplitudes, encoding a variety of effects from inflationary self-interactions to particle exchange. We find no evidence for primordial non-Gaussianity and set stringent constraints on both phenomenological amplitudes and couplings in the inflationary Lagrangian. Due to the use of optimal estimators and polarization data, our constraints are highly competitive. For example, we find $\sigma(g_{\rm NL}^{\rm loc})=4.8\times 10^4$ and $\tau_{\rm NL}^{\rm loc} <1500$ (95\% CL), a factor of two improvement on Effective Field Theory amplitudes, and a $43\sigma$ detection of gravitational lensing. Many templates are analyzed for the first time, such as direction-dependent trispectra and the collapsed limit of the `cosmological collider', across a range of masses and spins. We perform a variety of validation tests; whilst our results are stable, the most relevant systematics are found to be lensing bias, residual foregrounds, and mismatch between simulations and data. The techniques discussed in this series can be extended to future datasets, allowing the primordial Universe to be probed at even higher sensitivity. | 宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の4点関数に新たな物理が隠されているのだろうか？我々はPlanck PR4の$\ell\in[2,2048]$の温度と偏光の三分スペクトルを詳細に解析する。 論文1と論文2で開発された理論および計算ツールを用いて、インフレーション自己相互作用から粒子交換まで、様々な効果を符号化する33個のテンプレート振幅を探索する。 原始的非ガウス性の証拠は見つからず、インフレーションラグランジアンにおける現象論的振幅と結合の両方に厳しい制約を課す。 最適推定量と偏光データの使用により、我々の制約は非常に競争力がある。 例えば、$\sigma(g_{\rm NL}^{\rm loc})=4.8\times 10^4$ および$\tau_{\rm NL}^{\rm loc} <1500$ (95\% CL) が得られました。 これは有効場の理論による振幅の2倍の改善であり、重力レンズ効果は$43\sigma$で検出されました。 方向依存トリスペクトルや「宇宙論的衝突型加速器」の崩壊限界など、多くのテンプレートが初めて解析され、様々な質量とスピンにわたって解析されました。 様々な検証テストを実施した結果、結果は安定しているものの、最も重要な系統的影響は、レンズ効果バイアス、残留フォアグラウンド、そしてシミュレーションとデータの不一致であることがわかりました。 本シリーズで議論された手法は将来のデータセットにも拡張可能であり、原始宇宙をさらに高感度で探査することが可能になります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The primordial four-point function encodes a wealth of information about the inflationary Universe. Despite extensive theoretical work, most models of four-point physics have never been compared to data. In this series, we conduct a detailed analysis of Cosmic Microwave Background temperature and polarization trispectra, searching for a wide variety of phenomena including local effects, self-interactions, curvatons, DBI inflation, gauge fields, solid inflation, scalar field exchange, spinning massive field exchange, chiral physics, point sources, and gravitational lensing. After presenting a suite of separable primordial templates, we derive thirteen quasi-optimal estimators that directly estimate the underlying template amplitudes. These are unbiased, minimum variance, mask-deconvolved, and account for correlations between templates (including with lensing). Each estimator can be efficiently implemented using spherical harmonic transforms, Monte Carlo methods, and optimization techniques, and asymptotes to standard forms in certain limits. In Paper 2, we implement these estimators in public code, and in Paper 3, use them to constrain primordial trispectra with Planck data. This enables a wide variety of tests of inflation, including some of the first direct constraints on cosmological collider physics. | 原始四点関数は、インフレーション宇宙に関する豊富な情報を符号化している。 広範な理論的研究にもかかわらず、四点物理学のほとんどのモデルはデータと比較されたことがない。 本シリーズでは、宇宙マイクロ波背景放射の温度と偏光の三分光について詳細な解析を行い、局所効果、自己相互作用、カーバトン、DBIインフレーション、ゲージ場、固体インフレーション、スカラー場交換、回転質量場交換、カイラル物理学、点源、重力レンズ効果など、様々な現象を探索する。 分離可能な原始テンプレート群を提示した後、基礎となるテンプレート振幅を直接推定する13個の準最適推定量を導出する。 これらは、偏りがなく、分散が最小で、マスクデコンボリューションされており、テンプレート間の相関（レンズ効果を含む）を考慮している。 各推定量は、球面調和変換、モンテカルロ法、最適化手法、そして一定の限界における標準形への漸近線を用いて効率的に実装できます。 論文2では、これらの推定量を公開コードとして実装し、論文3では、それらを用いてプランクデータを用いて原始三分光スペクトルを制約します。 これにより、インフレーションの多様な検証が可能になり、宇宙論的衝突型加速器物理学に対する最初の直接的な制約のいくつかも含まれるようになります。 |
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| We introduce a universal evolution equation for elastic scattering of hadrons, derived from Regge field theory (RFT) and solved in closed analytical form. The equation emerges from a complex logistic structure and evolves initial amplitude profiles taken from existing models at fixed energy, reproducing both the differential cross sections and the integrated quantities in a broad energy range. We prove that it admits a unique solution for each initial condition and rigorously satisfies unitarity, the Froissart-Martin bound, and dispersion relations. The dynamics are governed by two physically meaningful parameters: the effective Pomeron mass $\epsilon_{\mathcal{P}}$ and the nonlinear coupling $\lambda$, both fitted at a single energy. Our approach offers a minimal, yet predictive framework for saturation and unitarization in elastic scattering and may provide a useful bridge toward small-$x$ QCD evolution. | 我々は、レッジェ場理論（RFT）から導出され、閉じた解析形式で解かれる、ハドロンの弾性散乱に対する普遍的な発展方程式を導入する。 この方程式は複雑なロジスティック構造から現れ、固定エネルギーにおいて既存モデルから得られる初期振幅プロファイルを発展させ、広いエネルギー範囲で微分断面積と積分量の両方を再現する。 我々は、この方程式が各初期条件に対して唯一の解を許容し、ユニタリー性、フロワサール-マルタン境界、および分散関係を厳密に満たすことを証明する。 ダイナミクスは、物理的に意味のある2つのパラメータ、すなわち有効ポメロン質量$\epsilon_{\mathcal{P}}$と非線形結合$\lambda$によって支配され、これらはいずれも単一のエネルギーでフィッティングされる。 我々のアプローチは、弾性散乱における飽和とユニタリー化のための最小限でありながら予測可能な枠組みを提供し、小$x$ QCD発展への有用な架け橋となる可能性がある。 |
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| We show that Langer's rate of bubble nucleation is quantitatively correct up to small higher-loop corrections, in comparison to lattice simulations. These results are a significant advancement on decades of lattice studies showing only qualitative trends, and the first showing agreement for any conservative system. We confirm that the failure to fully thermalize the metastable phase explains discrepancies with recent lattice studies that found disagreement with Langer's rate. The key theoretical development is the translation of Langer's perturbative definition of a thermal metastable phase into a nonperturbative statement that can be implemented on the lattice. Our statistical and systematic errors are small enough to allow us to measure on the lattice the coefficient of the two-loop contribution, missing from the perturbative prediction. Our conclusions also exclude a possible systematic uncertainty in $^3$He experiments. | ランガーのバブル核形成率は、格子シミュレーションと比較して、高ループ補正がわずかに加わるまでは定量的に正しいことを示す。 これらの結果は、定性的な傾向しか示していなかった数十年にわたる格子研究にとって大きな進歩であり、あらゆる保存系において一致することを初めて示した。 準安定相が完全に熱化されなかったことが、ランガーの速度との不一致を示した最近の格子研究との食い違いを説明できることを確認した。 重要な理論的発展は、ランガーの熱的準安定相の摂動論的定義を、格子上で適用可能な非摂動論的記述に変換したことである。 我々の統計的および系統的誤差は十分に小さいため、摂動論的予測では欠落している2ループ寄与の係数を格子上で測定することができる。 また、我々の結論は、$^3$He実験における系統的不確かさの可能性を排除する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study Einstein-Maxwell theory in $D \geq 3$ spacetime dimensions including all Lorentz-invariant parity-even four-derivative couplings. Building on the results of arXiv:2312.11610, we consider static, charged, asymptotically flat black hole solutions to first order in the higher-derivative expansion. In $D=4$ and $D=5$, we compute the corrected black hole thermodynamics and compare with the Reall-Santos prescription based on the two-derivative background, highlighting a subtlety when both inner and outer horizons are involved. By introducing natural variables, as in arXiv:2304.07320, we recast the on-shell actions in terms of left- and right-moving chemical potentials, which significantly simplifies the analysis. We also compute first-order thermodynamic corrections for the most general rotating black holes in $D=4$ and $D=5$, without modifying the background solutions. We identify a novel BPS-like limit in $D=4$, extending known supergravity results beyond their traditional domain of validity. Finally, in $D=5$, the analysis of BPS and almost BPS limits enables an independent verification of the five-dimensional BPS thermodynamics. We clarify the origin of a discrepancy in the literature concerning higher-derivative supergravity localization, sharpening the tension between direct computations and predictions based on the $D=4$/$D=5$ connection. | 我々は、ローレンツ不変なパリティ偶数4階微分結合を含む$D \geq 3$時空次元におけるアインシュタイン-マクスウェル理論を研究する。 arXiv:2312.11610の結果に基づき、高階微分展開における静的、荷電、漸近平坦なブラックホール解を1次まで考察する。 $D=4$および$D=5$において、補正されたブラックホール熱力学を計算し、2階微分背景に基づくReall-Santosの処方と比較することにより、内層地平と外層地平の両方が関与する場合の微妙な違いを明らかにする。 arXiv:2304.07320のように自然変数を導入することにより、オンシェル作用を左方向および右方向に移動する化学ポテンシャルで再構成し、解析を大幅に簡素化する。 また、最も一般的な回転ブラックホールに対する1次の熱力学補正を、背景解を修正することなく、$D=4$および$D=5$で計算する。 $D=4$において、BPSに似た新しい極限を同定し、既知の超重力結果を従来の妥当性領域を超えて拡張する。 最後に、$D=5$において、BPS極限とほぼBPS極限の解析により、5次元BPS熱力学の独立した検証が可能になる。 高階微分超重力局在に関する文献における矛盾の原因を明らかにし、直接計算と$D=4$/$D=5$の関係に基づく予測との間の緊張関係を鮮明にする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We formulate a bulk description of the double-scaled algebra of the DSSYK model. Based on the Hartle-Hawking (HH) state with matter chords, we derive several properties of the DSSYK model with heavy or light matter chords, without making assumptions about the specific dual theory, including its semiclassical thermodynamics, correlation functions, and {Krylov complexity}. These quantities are found from the saddle points of the DSSYK path integral preparing the HH state. We also construct a Lanczos algorithm that simultaneously evaluates Krylov state and operator complexity in the two-sided Hamiltonian system including finite temperature effects. In the semiclassical limit, both measures are encoded in the saddle points of the path integral. They have a bulk interpretation in terms of minimal geodesic lengths in AdS$_2$ space with backreaction due to a shockwave. Different saddle points correspond to geodesic distances with different asymptotic boundary time evolution, and they display different scrambling properties. This allows us to quantize the bulk dual theory of the DSSYK model, which we find is sine dilaton gravity, assuming the Schr\"odinger equation and momentum shift symmetry. At last, we deduce the boundary/bulk dictionary of the double-scaled algebra. | DSSYK模型の二重スケール代数のバルク記述を定式化する。 物質弦を持つハートル・ホーキング（HH）状態に基づき、特定の双対理論（半古典熱力学、相関関数、およびクリロフ複雑性を含む）に関する仮定を置くことなく、重い物質弦または軽い物質弦を持つDSSYK模型のいくつかの特性を導出する。 これらの量は、HH状態を準備するDSSYK経路積分の鞍点から求められる。 また、有限温度効果を含む両側ハミルトニアン系におけるクリロフ状態と演算子複雑性を同時に評価するランチョスアルゴリズムを構築する。 半古典極限では、両方の尺度が経路積分の鞍点にエンコードされる。 これらは、衝撃波による反作用を伴うAdS$_2$空間における最小測地線長によってバルク解釈される。 異なる鞍点は、異なる漸近境界の時間発展を伴う測地線距離に対応し、異なるスクランブリング特性を示します。 これにより、DSSYK模型のバルク双対理論を量子化することができ、シュレーディンガー方程式と運動量シフト対称性を仮定すると、正弦ディラトン重力であることが分かります。 最後に、二重スケール代数の境界/バルク辞書を導出します。 |
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| Two-dimensional materials with interacting Dirac excitations can host quantum multicritical behavior near the phase boundaries of the semimetallic and two-ordered phases. We study such behavior in Gross--Neveu--Yukawa field theories where $N_f$ flavors of Dirac fermions are coupled to two order-parameter fields with $SO(N_A)$ and $SO(N_B)$ symmetry, respectively. To that end, we employ the perturbative renormalization group up to three-loop order in $4-\epsilon$ spacetime dimensions. We distinguish two key scenarios: (i) The two orders are compatible as characterized by anticommuting mass terms, and (ii) the orders are incompatible. For the first case, we explore the stability of a quantum multicritical point with emergent $SO(N_A\!+\!N_B)$ symmetry. We find that the stability is controlled by increasing the number of Dirac fermion flavors. Moreover, we extract the series expansion of the leading critical exponents for the chiral $SO(4)$ and $SO(5)$ models up to third order in $\epsilon$. Notably, we find a tendency towards rapidly growing expansion coefficients at higher orders, rendering an extrapolation to $\epsilon=1$ difficult. For the second scenario, we study a model with $SO(4) \simeq SO(3) \times SO(3)$ symmetry, which was recently suggested to describe criticality of antiferromagnetism and superconductivity in Dirac systems. However, it was also argued that a physically admissible renormalization-group fixed point only exists for $N_f$ above a critical number $N_{c}^>$. We determine the corresponding series expansion at three-loop order as $N_{c}^>\approx 16.83-7.14\epsilon-7.12\epsilon^2$. This suggests that the physical choice of $N_f=2$ may be a borderline case, where true criticality and pseudocriticality, as induced by fixed-point annihilation, are extremely challenging to distinguish. | 相互作用するディラック励起を持つ2次元物質は、半金属相と二秩序相の相境界付近で量子多重臨界挙動を示す可能性がある。 我々は、ディラックフェルミオンの$N_f$フレーバーが、それぞれ$SO(N_A)$対称性および$SO(N_B)$対称性を持つ2つの秩序パラメータ場と結合しているグロス-ヌヴ-湯川場の理論において、このような挙動を研究する。 そのために、$4-\epsilon$時空次元において3ループ秩序までの摂動繰り込み群を用いる。 我々は2つの主要なシナリオを区別する。 (i) 反可換質量項によって特徴付けられる通り、2つの秩序が両立する場合、および(ii) 秩序が両立しない場合である。 前者の場合、我々は、出現する$SO(N_A\!+\!N_B)$対称性を持つ量子多重臨界点の安定性を研究する。 安定性はディラック電子フレーバーの数の増加によって制御されることがわかった。 さらに、カイラル$SO(4)$および$SO(5)$模型の主要な臨界指数の級数展開を$\epsilon$の3次まで導出した。 特に、高次では展開係数が急速に増加する傾向があり、$\epsilon=1$への外挿が困難になることがわかった。 2つ目のシナリオでは、$SO(4) \simeq SO(3) \times SO(3)$対称性を持つ模型を研究する。 この模型は、ディラック系における反強磁性および超伝導の臨界性を記述するために最近提案された。 しかし、物理的に許容される繰り込み群の固定点は、臨界数$N_{c}^>$を超える$N_f$に対してのみ存在するという主張もあった。 3ループオーダーでの対応する級数展開を$N_{c}^>\approx 16.83-7.14\epsilon-7.12\epsilon^2$と決定した。 これは、$N_f=2$という物理的な選択が境界例である可能性を示唆しており、真の臨界状態と、固定点消滅によって誘発される擬臨界状態を区別することが極めて困難となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the non-relativistic (NR) limit of HSZ theory, a higher-derivative theory of gravity with exact and manifest T-duality invariance. Since the theory can be formulated using the generalized metric formalism, the HSZ Lagrangian remains convergent to all orders in derivatives when taking the NR limit. In this work, we analyze the three-derivative corrections to the symmetry transformations of the fields in the NR case, as well as the four-derivative action in the absence of a b-field. Interestingly, the corrections to the metric degrees of freedom cannot be fully trivialized, as in the relativistic case, in order to preserve the convergence of the theory. As HSZ theory interpolates order by order between heterotic and bosonic string theories, the results of this work can be interpreted as a truncation of the four-derivative structure of heterotic supergravity in the NR limit. | 我々は、正確かつ明白なT双対性不変性を持つ高階微分重力理論であるHSZ理論の非相対論的（NR）極限を研究する。 この理論は一般化計量形式を用いて定式化できるため、HSZラグランジアンはNR極限をとった場合でも、すべての微分次数に対して収束する。 本研究では、NRの場合の場の対称性変換に対する3微分補正と、b場がない場合の4微分作用を解析する。 興味深いことに、計量自由度に対する補正は、理論の収束性を保つために、相対論的の場合のように完全に自明化することはできない。 HSZ理論はヘテロティック弦理論とボソン弦理論の間を逐次補間するため、本研究の結果は、NR極限におけるヘテロティック超重力の4次微分構造の切断として解釈できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The questions of describing observables and observation in quantum gravity appear to be centrally important to its physics. A relational approach holds significant promise, and a classification of different types of relational observables (gravitationally dressed, field relational, and more general) is outlined. Plausibly gravitationally dressed observables are particularly closely tied to the fundamental structure of the theory. These may be constructed in the quantum theory to leading order in Newton's constant, and raise important questions about localization of information. Approximate localization is given by a "standard dressing" construction of a "gravitational splitting." It is also argued that such gravitational dressings give a generalization of the crossed product construction, reducing to this and yielding type II von Neumann algebras in special cases. Gravity therefore introduces a significantly more general alteration of the algebraic structure of local quantum field theory, also with apparent connections to holography, but whose implications have not been fully understood. In particular, properties of the algebra of gravitationally dressed observables suggest a possible role for other non-algebraic structure on the Hilbert space for quantum gravity. | 量子重力における観測量の記述と観測の問題は、その物理学において中心的な重要性を持つように思われる。 関係的アプローチは大きな可能性を秘めており、様々なタイプの関係的観測量（重力的に装われたもの、場の関係的なもの、そしてより一般的なもの）の分類が概説されている。 重力的に装われたと考えられる観測量は、理論の基本構造と特に密接に結びついている。 これらは量子理論においてニュートン定数の主導的順序に構築される可能性があり、情報の局在化に関する重要な問題を提起する。 近似的な局在化は、「重力分割」の「標準的装い」構成によって与えられる。 また、このような重力的装いは交差積構成の一般化を与え、これに帰着し、特殊な場合にはタイプIIフォン・ノイマン代数をもたらすと主張されている。 したがって、重力は、局所量子場の理論の代数構造に、より一般的な変化をもたらす。 これはホログラフィーとの関連性も示唆しているが、その意味合いは十分には理解されていない。 特に、重力で装った観測量の代数の性質は、量子重力のヒルベルト空間における他の非代数的構造の役割を示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Towers of electrically and magnetically charged states in quantum gravity often exhibit two important properties. First, the ratio of the mass (or tension) of electrically charged states to magnetically charged states is of order $e^2/(4\pi)$, which we refer to as "co-scaling." Second, in theories of multiple gauge fields, the towers of states that exhibit co-scaling have charges that point in approximately the same direction in charge space as measured by the gauge kinetic matrix, which we refer to as "alignment." After motivating these ideas with some heuristic arguments, we examine the spectrum of BPS states in the 5d supergravity landscape arising from M-theory on a Calabi-Yau threefold. In this setting, every tower of magnetically charged strings is paired with a corresponding tower of electrically charged particles that exhibits co-scaling and rapid alignment. In particular, this motivates a sharp mathematical characterization of the magnetic infinity cone in Calabi-Yau geometry. We conjecture that co-scaling and alignment are universal properties of towers of states which, in some limit in moduli space, have maximally divergent charge-to-mass ratios. Co-scaling is not a general feature of extremal black hole solutions in theories of gauge fields and scalars, suggesting that it is a principle of UV complete quantum gravity. We briefly remark on possible phenomenological applications, including to axion physics. | 量子重力における電荷および磁気的に帯電した状態の塔は、しばしば2つの重要な特性を示す。 第一に、電荷状態の質量（または張力）と磁気的に帯電した状態の質量の比は$e^2/(4\pi)$のオーダーであり、これを「コスケーリング」と呼ぶ。 第二に、多重ゲージ場の理論において、コスケーリングを示す状態の塔は、ゲージ運動論的行列で測定された電荷空間においてほぼ同じ方向を向く電荷を持ち、これを「アラインメント」と呼ぶ。 これらの考え方をいくつかの経験的議論で裏付けた後、カラビ・ヤウ三次元多様体上のM理論から生じる5次元超重力ランドスケープにおけるBPS状態のスペクトルを調べる。 この設定では、磁気的に帯電した弦の塔はすべて、コスケーリングと急速なアラインメントを示す対応する電荷粒子の塔と対になっている。 特に、これはカラビ・ヤウ幾何学における磁気無限円錐の明確な数学的特徴づけを促す。 我々は、コスケーリングとアラインメントは、モジュライ空間のある極限において最大発散する電荷質量比を持つ状態の塔の普遍的な性質であると予想する。 コスケーリングは、ゲージ場やスカラー理論における極限ブラックホール解の一般的な特徴ではないため、UV完全量子重力の原理であると考えられる。 我々は、アクシオン物理学を含む、現象論的応用の可能性について簡単に述べる。 |