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| Original Text | 日本語訳 |
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| Electric-magnetic duality plays a pivotal role in understanding the structure of nonlinear electrodynamics (NED). The Gaillard-Zumino (GZ) criterion provides a powerful constraint for identifying self-dual theories. In this work, we systematically explore solutions to the GZ self-duality condition by applying the method of characteristics, a robust tool for solving nonlinear partial differential equations. Our approach enables the construction of new classes of Lagrangians that respect duality symmetry, both in the relativistic and Carrollian frameworks. In the relativistic setting, we not only recover well-known examples such as Born-Infeld and ModMax theories, but also identify novel models. We then generalize the GZ formalism to the Carrollian case and construct several classes of Carrollian self-dual non-linear electrodynamic models. Remarkably, we demonstrate that the characteristic flow exhibits an attractor behavior, in the sense that different seed theories that may not be self-dual can generate the same descendant self-dual Lagrangian. These findings broaden the landscape of self-dual theories and open new directions for exploring duality in ultra-relativistic regimes. | 電磁双対性は、非線形電気力学（NED）の構造を理解する上で極めて重要な役割を果たします。 ガイヤール・ズーミノ（GZ）基準は、自己双対理論を特定するための強力な制約条件を提供します。 本研究では、非線形偏微分方程式を解くための堅牢なツールである特性値法を適用することにより、GZ自己双対性条件の解を体系的に探求します。 このアプローチは、相対論的枠組みとキャロル的枠組みの両方において、双対対称性を尊重する新しいクラスのラグランジアン構築を可能にします。 相対論的設定では、ボルン・インフェルド理論やModMax理論などのよく知られた例を復元するだけでなく、新しいモデルも特定します。 次に、GZ形式をキャロルの場合に一般化し、いくつかのクラスのキャロル自己双対非線形電気力学モデルを構築します。 驚くべきことに、我々は特性フローがアトラクター挙動を示すことを実証しました。 これは、自己双対ではない可能性のある異なるシード理論が、同じ子孫自己双対ラグランジアンを生成する可能性があるという意味です。 これらの発見は自己双対理論の展望を広げ、超相対論的領域における双対性の探求に新たな方向性を開きます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| By measuring, modeling and interpreting cosmological datasets, one can place strong constraints on models of the Universe. Central to this effort are summary statistics such as power spectra and bispectra, which condense the high-dimensional data into low-dimensional representations. In this work, we introduce a modern set of estimators for computing such statistics from three-dimensional clustering data, and provide a flexible Python/Cython implementation; PolyBin3D. Working in a maximum-likelihood formalism, we derive general estimators for the two- and three-point functions, which yield unbiased spectra regardless of the survey mask and weighting scheme. These can be directly compared to theory without the need for mask-convolution. Furthermore, we present a numerical scheme for computing the optimal (minimum-variance) estimators for a given survey, which is shown to reduce error-bars on large-scales. Our Python package includes both general "unwindowed" estimators and their idealized equivalents (appropriate for simulations), each of which are efficiently implemented using fast Fourier transforms and Monte Carlo summation tricks, and additionally supports GPU acceleration using JAX. These are extensively validated in this work, with Monte Carlo convergence (relevant for masked data) achieved using only a small number of iterations (typically $<10$ for bispectra). This will allow for fast and unified measurement of two- and three-point functions from current and upcoming survey data. | 宇宙論データセットを測定、モデル化、解釈することで、宇宙モデルに強い制約を課すことができます。 この取り組みの中心となるのは、パワースペクトルやバイスペクトルといった要約統計量であり、これらは高次元データを低次元表現に凝縮します。 本研究では、3次元クラスタリングデータからこのような統計量を計算するための最新の推定量セットを導入し、柔軟なPython/Cython実装であるPolyBin3Dを提供します。 最大尤度形式を用いて、サーベイマスクや重み付けスキームに関わらず、不偏スペクトルを生成する2点および3点関数の一般推定量を導出します。 これらの推定量は、マスク畳み込みを必要とせずに理論と直接比較できます。 さらに、与えられたサーベイに対して最適な（最小分散）推定量を計算するための数値スキームを提示し、大規模スケールにおいてエラーバーを縮小することを示しています。 私たちのPythonパッケージには、一般的な「ウィンドウなし」推定量と、その理想的な同等物（シミュレーションに適したもの）の両方が含まれており、それぞれ高速フーリエ変換とモンテカルロ法による加算手法を用いて効率的に実装されており、さらにJAXを用いたGPUアクセラレーションもサポートしています。 これらは本研究で徹底的に検証されており、モンテカルロ収束（マスクされたデータに関連）は、わずかな反復回数（バイスペクトルでは通常10回未満）で達成されています。 これにより、現在および今後の調査データから、2点関数と3点関数を迅速かつ統一的に測定できるようになります。 |
| 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。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| An unsolved problem of particle physics is a discrepancy between the measured value of the muon anomalous magnetic moment and the theoretical prediction based on standard quantum electrodynamics. In this paper we show that if spacetime possesses a fundamental length scale, the ensuing modifications to the photon propagator can account for the discrepancy if the scale is chosen to be $10^{-22}$~m; the corresponding energy being about $30$~TeV. The possibility that spacetime possesses a graininess on a fine enough scale has a long history. One class of theories that develops this idea is Doubly Special Relativity (DSR), and we choose this as a model for our calculation. We note that the derived length scale is many orders of magnitude larger than the Planck length, but comparable to that of some higher dimensional gravitational theories. It is also within scope of experimental confirmation in the next generation of colliders. | 素粒子物理学における未解決の問題の一つは、ミューオン異常磁気モーメントの測定値と標準的な量子電気力学に基づく理論的予測との間の食い違いである。 本論文では、時空が基本的な長さスケールを持つ場合、そのスケールを10の-22乗m（対応するエネルギーは約30TeV）とすれば、光子伝播関数の修正によってこの食い違いを説明できることを示す。 時空が十分に細かいスケールで粒状性を持つ可能性は長い歴史を持つ。 この考えを発展させた理論の一つに二重特殊相対論（DSR）があり、我々はこれを計算モデルとして選択した。 導出された長さスケールはプランク長よりも桁違いに大きいが、いくつかの高次元重力理論の長さと同程度であることに注意する。 これは次世代の衝突型加速器における実験的確認の範囲内でもある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct an infinite family of semiclassical de Sitter (dS) microstates, realized as backreacted geometries of dS spacetime with a constant tension thin-shell brane located outside the dS event horizon. The contribution of wormholes in semiclassical gravitational path integral computations of overlaps between these microstates implies that they are not fully orthogonal. We count the dimension of the Hilbert space spanned by these dS microstates and find that it equals the exponential of the Gibbons-Hawking entropy of the de Sitter spacetime. Our construction provides a gravitational states counting derivation of Gibbons-Hawking formula for dS entropy. | 我々は、半古典的ド・ジッター（dS）微視状態の無限族を構築する。 これは、dS事象の地平線の外側に位置する一定張力の薄殻ブレーンを持つdS時空の反作用幾何学として実現される。 これらの微視状態間の重なりの半古典的重力経路積分計算におけるワームホールの寄与は、それらが完全に直交していないことを意味する。 我々はこれらのdS微視状態が張るヒルベルト空間の次元を数え、それがド・ジッター時空のギボンズ-ホーキングエントロピーの指数に等しいことを見出した。 我々の構築は、dSエントロピーに関するギボンズ-ホーキング公式の重力状態数え上げ導出を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose and analyze a deformation of the 3+1d lattice $\mathbb Z_2$ gauge theory that preserves the non-invertible Wegner duality symmetry at the self-dual point. We identify a frustration-free point along this deformation where there are nine exactly degenerate ground states (on a periodic cubic lattice) even at finite volume. One of these ground states is a trivial product state and the rest are the topologically-ordered ground states of the 3+1d toric code. We also prove that the frustration-free point is gapped in the thermodynamic limit. Our model, therefore, realizes a gapped phase with spontaneously broken Wegner duality symmetry. Furthermore, by imposing the Gauss law constraints energetically, all the above features can be realized on a tensor product Hilbert space. Finally, we discuss a generalization of this deformation to the 3+1d lattice $\mathbb Z_N$ gauge theory and conjecture the possible phase diagram. | 我々は、自己双対点において非可逆ウェグナー双対対称性を保存する3+1次元格子$\mathbb Z_2$ゲージ理論の変形を提案し、解析する。 この変形に沿ってフラストレーションフリー点を同定し、そこでは有限体積においても（周期的立方格子上で）9つの正確に縮退した基底状態が存在する。 これらの基底状態のうち1つは自明な積状態であり、残りは3+1次元トーリックコードの位相的に秩序化された基底状態である。 また、フラストレーションフリー点は熱力学的極限においてギャップを持つことも証明する。 したがって、我々のモデルはウェグナー双対対称性が自発的に破れたギャップ相を実現する。 さらに、ガウス則の制約をエネルギー的に課すことで、上記のすべての特徴をテンソル積ヒルベルト空間上で実現することができる。 最後に、この変形の3+1次元格子$\mathbb Z_N$ゲージ理論への一般化について議論し、可能な相図を予想する。 |
| 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の場合における場の対称変換に対する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、理論の収束性を保つために、相対論的の場合のように計量自由度に対する補正は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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| Barrow and Tsallis Holographic Dark Energy (HDE) are two recently proposed extensions of the standard HDE framework, incorporating generalized corrections to horizon entropy through the use of Barrow and Tsallis entropies. Tsallis entropy arises from non-extensive statistical phenomena which account for long-range correlations and deviations from additivity, while Barrow entropy emerges from quantum-gravitational effects on the horizon geometry, associated with fractal modifications and deformations. At the cosmological level, both scenarios lead to the same equations, nevertheless the involved parameters obey different theoretical bounds. In this work, we use observational data from Supernova Type Ia (SNIa), Cosmic Chronometers (CC) and Baryonic acoustic oscillations (BAO), including the recently released DESI DR2 dataset, to place constraints on both scenaria. We show that both can be in agreement with observations, although they cannot alleviate the $H_0$ tension. However, applying information criteria we deduce that both of them are not favoured comparing to $\Lambda$CDM concordance cosmological paradigm. | バローとツァリスのホログラフィックダークエネルギー（HDE）は、標準的なHDEフレームワークの拡張として最近提案された2つの手法であり、バローとツァリスのエントロピーを用いて地平線エントロピーへの一般化された補正を組み込んでいます。 ツァリスのエントロピーは、長距離相関と加法性からの逸脱を説明する非示量的統計現象から生じますが、バローのエントロピーは、フラクタルの修正と変形に関連する地平線幾何学への量子重力効果から生じます。 宇宙論レベルでは、どちらのシナリオも同じ方程式を導きますが、関連するパラメータは異なる理論的限界に従います。 本研究では、最近公開されたDESI DR2データセットを含む、Ia型超新星（SNIa）、宇宙クロノメータ（CC）、バリオン音響振動（BAO）の観測データを用いて、両方のシナリオに制約条件を課します。 どちらも観測結果と一致する可能性があるが、$H_0$の緊張を軽減することはできないことを示す。 しかし、情報基準を適用すると、どちらも$\Lambda$CDM一致宇宙論パラダイムと比較して有利ではないことが分かる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Studies regarding extra-dimensions have been of great interest in modern theoretical physics, including their observational consequences from future gravitational wave (GW) observatories. In this direction, extreme-mass-ratio inspirals (EMRIs), attracting considerable interest in GW astronomy and fundamental physics, can potentially provide a useful platform for the search of extra dimensions. In this paper, we examine a rotating braneworld black hole in the context of equatorial eccentric EMRI and attempt to provide an order of magnitude analysis for the extra-dimensional parameter termed "tidal charge". We estimate GW fluxes for the dominant mode and determine the impact of the tidal charge parameter on the orbital evolution. We further evaluate the prospects of detecting such a parameter through mismatch computation. We observe a significant enhancement in the mismatch as the value of orbital eccentricity or tidal charge parameter increases; the phenomenon becomes more obvious for rapidly rotating massive black holes. Thus, the study suggests that eccentric EMRI can potentially probe the existence of extra dimensions with future low-frequency detectors such as the Laser Interferometer Space Antenna (LISA). | 余剰次元に関する研究は、将来の重力波（GW）観測所による観測結果を含め、現代理論物理学において大きな関心を集めてきました。 この分野において、重力波天文学および基礎物理学において大きな関心を集めている極限質量比インスパイラル（EMRI）は、余剰次元探索のための有用なプラットフォームとなる可能性があります。 本論文では、赤道偏心EMRIの文脈において回転するブレーンワールドブラックホールを考察し、「潮汐荷」と呼ばれる余剰次元パラメータの大きさの解析を試みます。 支配的なモードの重力波フラックスを推定し、潮汐荷パラメータが軌道進化に与える影響を決定します。 さらに、ミスマッチ計算によってこのようなパラメータを検出できる可能性を評価します。 軌道偏心率または潮汐荷パラメータの値が増加するにつれて、ミスマッチが大幅に増加することが観測され、この現象は高速で回転する大質量ブラックホールではより顕著になります。 したがって、この研究は、偏心EMRIが、レーザー干渉計宇宙アンテナ（LISA）などの将来の低周波検出器を用いて、余剰次元の存在を探査できる可能性を示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A broad class of observables in four-dimensional $\mathcal{N}=2$ and $\mathcal{N}=4$ superconformal Yang-Mills theories can be exactly computed for arbitrary 't Hooft coupling as Fredholm determinants of integrable Bessel operators. These observables admit a unifying description through a one-parameter generating function, which possesses a determinant representation involving a matrix generalization of the Bessel operator. We analyze this generating function over a wide range of parameter values and finite 't Hooft coupling. We demonstrate that it has a well-behaved weak-coupling expansion with a finite radius of convergence. In contrast, the strong-coupling expansion exhibits factorially growing coefficients, necessitating the inclusion of non-perturbative corrections that are exponentially suppressed at strong coupling. We compute these non-perturbative corrections and observe a striking resemblance between the resulting trans-series expansion of the generating function and the partition function of a strongly coupled theory expanded in powers of a mass gap. | 4次元$\mathcal{N}=2$および$\mathcal{N}=4$超共形ヤン・ミルズ理論における広範な観測量は、任意の't Hooft結合に対して、可積分ベッセル作用素のフレドホルム行列式として正確に計算できる。 これらの観測量は、ベッセル作用素の行列式表現を持つ1パラメータ生成関数による統一的記述が可能である。 我々はこの生成関数を、広範囲のパラメータ値と有限の't Hooft結合にわたって解析する。 この関数は、有限の収束半径を持つ、良好な挙動を示す弱結合展開を持つことを示す。 対照的に、強結合展開は係数が階乗的に増加するため、強結合では指数関数的に抑制される非摂動的な補正を組み込む必要がある。 これらの非摂動的な補正を計算し、結果として得られる生成関数のトランス級数展開と、質量ギャップの冪で展開された強結合理論の分配関数との間に驚くべき類似点があることを観察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We formulate the BCOV theory of deformations of complex structures as a pull-back to the super moduli space of the worldline of a spinning particle. In this approach the appearance of a non-local kinetic term in the target space action has the same origin as the mismatch of pictures in the Ramond sector of super string field theory and is resolved by the same type of auxiliary fields in shifted pictures. The BV-extension is manifest in this description. A compensator for the holomorphic 3-form can be included by resorting to a description in the large Hilbert space. | 我々は、複雑構造の変形に関するBCOV理論を、回転粒子の世界線の超モジュライ空間への引き戻しとして定式化する。 このアプローチでは、標的空間作用における非局所的な運動項の出現は、超弦理論のラモンドセクターにおける描像の不一致と同じ起源を持ち、シフトされた描像における同じタイプの補助場によって解決される。 この記述にはBV拡張が明示されている。 大ヒルベルト空間における記述を用いることで、正則3次元形式の補償子を含めることができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We embark on computing the longitudinal magnetoconductivity within the semiclassical Boltzmann formalism, where an isotropic triple-point semimetal (TSM) is subjected to collinear electric ($\boldsymbol E $) and magnetic ($\boldsymbol B$) fields. Except for the Drude part, the $B$-dependence arises exclusively from topological properties like the Berry curvature and the orbital magnetic moment. We solve the Boltzmann equations exactly in the linear-response regime, applicable in the limit of weak/nonquantising magnetic fields. The novelty of our investigation lies in the consideration of the truly multifold character of the TSMs, where the so-called flat-band (flatness being merely an artifact of linear-order approximations) is made dispersive by incorporating the appropriate quadratic-in-momentum correction in the effective Hamiltonian. It necessitates the consideration of interband scatterings within the same node as well, providing a complex interplay of intraband, interband, intranode, and internode processes, offering an overwhelmingly rich set of possibilities. The exact results are compared with those obtained from a naive relaxation-time approximation. | 我々は、等方性三重点半金属（TSM）が共線的な電場（$\boldsymbol E $）と磁場（$\boldsymbol B$）に曝される半古典的ボルツマン形式論において、縦磁気伝導率の計算に着手する。 ドルーデ部分を除き、$B$依存性はベリー曲率や軌道磁気モーメントといった位相的性質からのみ生じる。 我々は、弱磁場／非量子化磁場の極限において適用可能な線形応答領域において、ボルツマン方程式を厳密に解く。 本研究の新規性は、TSMの真に多面的な性質を考慮している点にある。 いわゆるフラットバンド（平坦性は線形近似によるものに過ぎない）は、有効ハミルトニアンに適切な運動量2次補正を組み込むことで分散的になる。 同一ノード内のバンド間散乱も考慮する必要があり、バンド内、バンド間、ノード内、ノード間といったプロセスが複雑に相互作用し、非常に多様な可能性が提示されます。 厳密な結果は、単純な緩和時間近似から得られた結果と比較されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Abelian gauge symmetry proposed by Hermann Weyl is extended to a more general form. Afterwards the standard model is generalized to incorporate the newly defined symmetry. This symmetry extension brings new gauge particles that can be potential candidates for the dark matter. It also naturally introduces a second scalar field into the theory. The breaking of the Weyl symmetry turns this scalar field into a dimensional constant, making the Higgs as the only scalar component in the standard model. In addition to the expected benefits, there are three unexpected bonuses: (1) it brings some new understanding of the parity violation; (2) it provides an answer to the sign problem in the Higgs mechanism; (3) it gives some new perspectives on the nature of the neutrino: the extended Weyl symmetry demands that there \textit{must be} right-handed neutrino; furthermore, the smallness of the neutrino mass is protected by the extended Weyl symmetry. | ヘルマン・ワイルによって提唱されたアーベルゲージ対称性は、より一般的な形に拡張されました。 その後、標準模型は新たに定義された対称性を組み込むように一般化されました。 この対称性の拡張は、暗黒物質の潜在的な候補となり得る新しいゲージ粒子をもたらします。 また、当然のことながら、理論に第二のスカラー場が導入されます。 ワイル対称性の破れにより、このスカラー場は次元定数となり、ヒッグス粒子が標準模型における唯一のスカラー成分となります。 期待される利点に加えて、3つの予期せぬボーナスがあります。 (1)パリティの破れに関する新たな理解がもたらされます。 (2)ヒッグス機構における符号問題に対する解答が提供されます。 (3)ニュートリノの性質に関する新たな視点が提供されます。 拡張されたワイル対称性は、右巻きニュートリノが存在することを要求するからです。 さらに、ニュートリノ質量の小ささは、拡張されたワイル対称性によって保護されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Some time ago it was claimed in "Spontaneous Breaking of Lepton Number and Cosmological Domain Wall Problem" (Phys. Rev. Lett. 122, 151301 (2019)) that non perturbative instantons of the weak interaction $\text{SU}(2)_\text{W}$ lead to the formation of domain walls in Majoron models owing to the anomaly of the spontaneously broken global lepton number $L$ symmetry $\text{U}(1)_L$ with respect to $\text{SU}(2)_\text{W}$. We point out that it has long been known, that this effect can be completely rotated away unless there is a source of explicit $B+L$ breaking present, where $B$ denotes baryon number. We further estimate the tiny instanton induced Majoron mass from $B+L$ breaking and analyze the cosmological impact of such domain walls including possible finite temperature effects. In general this scenario does not lead to a cosmological catastrophe. | 以前、「レプトン数の自発的破れと宇宙論的ドメインウォール問題」（Phys. Rev. Lett. 122, 151301 (2019)）において、弱い相互作用$\text{SU}(2)_\text{W}$の非摂動的なインスタントンが、$\text{SU}(2)_\text{W}$に関して自発的に破れたグローバルレプトン数$L$対称性$\text{U}(1)_L$の異常性により、マヨロン模型においてドメインウォールの形成につながると主張されました。 この効果は、明示的な$B+L$の破れ（ここで$B$は重粒子数）が存在しない限り、完全に回転して消滅させることが以前から知られていました。 さらに、$B+L$の破れから生じる微小なインスタントン誘起マヨロン質量を推定し、そのようなドメインウォールの宇宙論的影響を、有限温度効果の可能性も含めて解析する。 一般に、このシナリオは宇宙論的カタストロフィーには至らない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a dark energy model in which a quintessence field $\phi$ rolls near the vicinity of a local maximum of its potential characterized by the simplest $S$ self-dual form $V(\phi) = \Lambda \ {\rm sech}(\sqrt{2} \, \phi/M_p)$, where $M_p$ is the reduced Planck mass and $\Lambda \sim 10^{-120} M_p^4$ is the cosmological constant. We confront the model with Swampland ideas and show that the $S$-dual potential is consistent with the distance conjecture, the de Sitter conjecture, and the trans-Planckian censorship conjecture. We also examine the compatibility of this phenomenological model with the intriguing DESI DR2 results and show that the shape of the $S$-dual potential is almost indistinguishable from the axion-like potential, $V (\phi) = m_a^2 \ f_a^2 \ [ 1 + \cos(\phi/f_a)]$, with $m_a$ and $f_a$ parameters fitted by the DESI Collaboration to accommodate the DR2 data. The self-dual potential has the advantage that one starts at the self-dual point and this is a theoretical motivation, because as the universe cools off the $\mathbb{Z}_2$ symmetry gets broken leading to a natural rolling away from the symmetric point. | 我々は、クインテッセンス場$\phi$が、そのポテンシャルの局所的最大値の近傍で回転するダークエネルギーモデルを提案する。 このポテンシャルは、最も単純な$S$自己双対形式$V(\phi) = \Lambda \ {\rm sech}(\sqrt{2} \, \phi/M_p)$で特徴付けられる。 ここで、$M_p$は換算プランク質量、$\Lambda \sim 10^{-120} M_p^4$は宇宙定数である。 我々はこのモデルをスワンプランドの考えと比較し、$S$双対ポテンシャルが距離予想、ド・ジッター予想、およびトランスプランク検閲予想と整合することを示す。 また、この現象論的モデルとDESI DR2の興味深い結果との整合性を検証し、$S$双対ポテンシャルの形状が、DR2データに適合させるためにDESIコラボレーションによって適合された$m_a$および$f_a$パラメータを用いたアクシオン型ポテンシャル$V (\phi) = m_a^2 \ f_a^2 \ [ 1 + \cos(\phi/f_a)]$とほとんど区別がつかないことを示します。 自己双対ポテンシャルには、自己双対点から開始できるという利点があり、これは理論的な動機です。 なぜなら、宇宙が冷えるにつれて$\mathbb{Z}_2$対称性が破れ、対称点から自然に回転するようになるからです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study magnetotransport in a holographic model where ModMax nonlinear electrodynamics is coupled to Einstein AdS gravity. To incorporate momentum relaxation, we introduce spatially linear axion fields that break translational symmetry, resulting in an anisotropic medium. Using linear response theory, we compute the DC conductivity matrix in the presence of an external magnetic field, expressing the conductivities in terms of horizon data. Our results demonstrate how the nonlinear ModMax parameter modifies charge transport, particularly influencing the Hall angle and Nernst signal. The nonlinear corrections introduce distinct deviations in both longitudinal and Hall conductivities while preserving the characteristic temperature scaling of strange metals, offering new insights into strongly coupled systems with nonlinear electromagnetic interactions. Notably, the Nernst signal reproduces that of high$-T_c$ cuprate superconductors showing a superconducting dome and a normal phase, with the ModMax deformation parameter tuning critical and onset temperatures. In the strongly nonlinear regime, we find evidence of an exotic state dominated by quasiparticle excitations in the dual material. | ModMax非線形電気力学とアインシュタインAdS重力を結合したホログラフィックモデルにおける磁気輸送を研究する。 運動量緩和を組み込むために、並進対称性を破る空間的に線形なアクシオン場を導入し、異方性媒質を形成する。 線形応答理論を用いて、外部磁場の存在下でのDC伝導率行列を計算し、伝導率を地平線データで表現する。 結果は、非線形ModMaxパラメータが電荷輸送をどのように変化させ、特にホール角とネルンスト信号にどのように影響するかを示す。 非線形補正は、ストレンジメタルに特徴的な温度スケーリングを維持しながら、縦伝導率とホール伝導率の両方に明確な偏差を導入し、非線形電磁相互作用を持つ強結合系に関する新たな知見を提供する。 特に、ネルンスト信号は、ModMax変形パラメータによって臨界温度と開始温度を調整することで、超伝導ドームと常伝導相を示す高温超伝導体のネルンスト信号を再現する。 強い非線形領域では、双対物質において準粒子励起が支配的な異常状態の証拠が見出された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider wave packets of a massless scalar field that have well-localized Rindler energy, and examine how their energy appears to a Minkowski observer to see how the classical gravitational blue-shift formula is modified quantum mechanically. We derive, by using the saddle point approximation, an analytic expression for the Minkowski momentum distribution of such Rindler wave packets. We find a universal lower bound on the uncertainty of Minkowski momentum; the momentum distribution can never become arbitrarily sharp. | 我々は、リンドラーエネルギーが十分に局在する質量ゼロのスカラー場の波束を考察し、そのエネルギーがミンコフスキー観測者にどのように見えるかを調べることで、古典的な重力の青方偏移公式が量子力学的にどのように修正されるかを調べる。 鞍点近似を用いて、このようなリンドラー波束のミンコフスキー運動量分布の解析的表現を導出する。 ミンコフスキー運動量の不確定性に関する普遍的な下界を見出す。 すなわち、運動量分布が任意の程度に急峻になることはない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate quantum phase estimation in a Mach-Zehnder interferometer using q-deformed photon states, including q-coherent and q-cat states, which model realistic deviations from ideal light sources. By deriving closed-form photon count likelihoods via the Jordan-Schwinger mapping, we compute the quantum and classical Fisher information and perform Bayesian inference on simulated detector data. Our results show that photon counting remains an optimal measurement strategy even for deformed states, with classical and quantum Fisher information in exact agreement. Furthermore, the phase sensitivity improves with increasing q-deformation, indicating enhanced metrological performance driven by nonclassical photon statistics. These findings highlight the utility of q-deformed states in quantum sensing. | 我々は、理想的な光源からの現実的な偏差をモデル化するqコヒーレント状態およびqキャット状態を含むq変形光子状態を用いて、マッハ・ツェンダー干渉計における量子位相推定を調べた。 ジョーダン・シュウィンガー写像を用いて閉形式の光子カウント尤度を導出することにより、量子フィッシャー情報量と古典フィッシャー情報量を計算し、シミュレートされた検出器データに対してベイズ推論を行った。 結果は、変形状態であっても光子カウントが最適な測定戦略であり、古典フィッシャー情報量と量子フィッシャー情報量が完全に一致することを示した。 さらに、位相感度はq変形の増加に伴って向上し、非古典的な光子統計によって駆動される計測性能の向上を示している。 これらの知見は、量子センシングにおけるq変形状態の有用性を強調している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Can classical systems be described analytically at all orders in their interaction strength? For periodic and approximately periodic systems, the answer is yes, as we show in this work. Our analytical approach, which we call the \textit{Quantum Spectral Method}, is based on a novel application of Bohr's correspondence principle, obtaining non-perturbative classical dynamics as the classical limit of \textit{quantum matrix elements}. A major application of our method is the calculation of self-force as the classical limit of atomic radiative transitions. We demonstrate this by calculating an adiabatic electromagnetic inspiral, along with its associated radiation, at all orders in the multipole expansion. Finally, we propose a future application of the Quantum Spectral Method to compute scalar and gravitational self-force in Schwarzschild, analytically. | 古典系は、相互作用強度のあらゆる次数において解析的に記述できるだろうか？周期系および近似周期系においては、本研究で示すように、その答えは「イエス」である。 我々の解析的アプローチ（\textit{量子スペクトル法}と呼ぶ）は、ボーアの対応原理の新たな応用に基づいており、\textit{量子行列要素}の古典極限として非摂動的な古典力学を得る。 我々の手法の主な応用は、原子放射遷移の古典極限としての自己力の計算である。 我々は、多重極展開のあらゆる次数において、断熱電磁インスパイラルとそれに伴う放射を計算することで、これを実証する。 最後に、シュワルツシルトにおけるスカラーおよび重力自己力を解析的に計算するための、量子スペクトル法の将来的な応用を提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new holographic duality between q-Schwarzian quantum mechanics and Liouville gravity. The q-Schwarzian is a one parameter deformation of the Schwarzian, which is dual to JT gravity and describes the low energy sector of SYK. We show that the q-Schwarzian in turn is dual to sinh dilaton gravity. This one parameter deformation of JT gravity can be rewritten as Liouville gravity. We match the thermodynamics and classical two point function between q-Schwarzian and Liouville gravity. We further prove the duality on the quantum level by rewriting sinh dilaton gravity as a topological gauge theory, and showing that the latter equals the q-Schwarzian. As the q-Schwarzian can be quantized exactly, this duality can be viewed as an exact solution of sinh dilaton gravity on the disk topology. For real q, this q-Schwarzian corresponds to double-scaled SYK and is dual to a sine dilaton gravity. | 我々は、q-シュワルツ量子力学とリウヴィル重力の間に新たなホログラフィック双対性を提示する。 q-シュワルツは、JT重力と双対であり、SYKの低エネルギーセクターを記述するシュワルツの1パラメータ変形である。 我々は、q-シュワルツがsinhディラトン重力と双対であることを示す。 このJT重力の1パラメータ変形は、リウヴィル重力として書き直すことができる。 我々は、q-シュワルツとリウヴィル重力の間の熱力学と古典的2点関数を一致させる。 さらに、sinhディラトン重力を位相ゲージ理論として書き直し、後者がq-シュワルツと等しいことを示すことにより、量子レベルでの双対性を証明する。 q-シュワルツは正確に量子化できるため、この双対性は、円板位相上のsinhディラトン重力の厳密解とみなすことができる。 実数qに対して、このq-シュワルツ関数は2倍スケールのSYKに対応し、正弦ディラトン重力と双対です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a field-theoretic method to calculate entanglement entropy of CFT in all dimensions, for arbitrary shape of entangling surfaces. Ryu-Takayanagi formula is manifested in this formalism. | 我々は、任意の形状のエンタングル面に対して、全次元におけるCFTのエンタングルメントエントロピーを計算するための場の理論的手法を提供する。 この形式論には、Ryu-Takayanagiの公式が明示されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We generalize Block-G\"ottsche polynomials, originally defined for toric del Pezzo surfaces, to arbitrary surfaces. To do this, we show that these polynomials arise as special cases of BPS polynomials, defined for any surface $S$ as Laurent polynomials in a formal variable $q$ encoding the BPS invariants of the $3$-fold $S \times \mathbb{P}^1$. We conjecture that for surfaces $S_n$ obtained by blowing up $\mathbb{P}^2$ at $n$ general points, the evaluation of BPS polynomials at $q=-1$ yields Welschinger invariants, given by signed counts of real rational curves. We prove this conjecture for all surfaces $S_n$ with $n \leq 6$. | 我々は、もともとトーリック・デル・ペッツォ曲面に対して定義されたブロック・ゲッチェ多項式を任意の曲面に対して一般化する。 そのために、これらの多項式は、任意の曲面$S$に対して、$3$次元$S \times \mathbb{P}^1$のBPS不変量を符号化する形式変数$q$のローラン多項式として定義されるBPS多項式の特別なケースとして生じることを示す。 我々は、$\mathbb{P}^2$を一般点$n$で展開して得られる曲面$S_n$に対して、$q=-1$におけるBPS多項式の評価は、実有理曲線の符号付きカウントで与えられるウェルシンガー不変量を与えると予想する。 我々は、$n \leq 6$となるすべての曲面$S_n$に対してこの予想を証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the context of rational conformal field theories (RCFT) we look into the problem of constructing and classifying pairs consisting of a local operator and a topological defect which commutes or anticommutes with it. We discuss the bulk and boundary versions of the problem. In the latter one considers a conformal boundary condition, a boundary operator on it and a junction with a topological defect. In the case of the charge conjugation modular invariant commuting configurations in each problem can be obtained when a certain restriction on the fusion rules in realised. We study the corresponding fusion rule problems in detail. While in the bulk case it reduces to realising the $a\times b = c$ fusion rule which was studied in arXiv:2012.14689 [hep-th], in the boundary it leads to a new type of problem. We obtain a full solution to this problem for the $\mathrm{SU(3)}$ WZW theory, thus constructing a class of commuting boundary operators and junctions in that theory, and suggest an approach to general WZW theories. | 有理共形場理論（RCFT）の文脈において、局所演算子とそれと可換または反可換な位相欠陥からなる対の構築と分類の問題を検討する。 この問題のバルク版と境界版について議論する。 後者では、共形境界条件、その上の境界演算子、および位相欠陥との接合を考慮する。 電荷共役の場合、各問題におけるモジュラー不変な可換配置は、融合規則に対する特定の制約が実現されるときに得られる。 対応する融合規則問題を詳細に検討する。 バルク版の場合は、arXiv:2012.14689 [hep-th]で研究された$a\times b = c$融合規則の実現に帰着するが、境界版の場合は新しいタイプの問題につながる。 我々は$\mathrm{SU(3)}$ WZW理論に対してこの問題の完全な解を得、それによってその理論における可換境界作用素と接合のクラスを構築し、一般WZW理論へのアプローチを提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The latest DESI DR2 results, when combined with other independent cosmological data on the Cosmic Microwave Background and supernovas, suggest a preference for dynamical dark energy. We propose a novel cosmological scenario, which features two distinct scalar fields. One governs the magnitude of the present-day dark energy density and is related to the size of extra-dimensions. Accounting for the observed smallness of this energy density requires the scalar to reside near the boundary of field space. The second field, responsible for the time evolution of dark energy and associated with the string coupling, must instead lie in the bulk to remain consistent with the non-observation of light string states. We show that a natural candidate for such dark energy dynamics is a quintessence modular-invariant potential, in which the second scalar field rolls down a negatively curved slope, starting from a self-dual critical point. We find that this scenario is in good agreement with the latest findings by DESI. | 最新のDESI DR2の結果は、宇宙マイクロ波背景放射および超新星に関する他の独立した宇宙論データと組み合わせると、動的ダークエネルギーが優先されることを示唆している。 我々は、2つの異なるスカラー場を特徴とする新しい宇宙論シナリオを提案する。 1つは現在のダークエネルギー密度の大きさを支配し、余剰次元のサイズと関連している。 観測されたこのエネルギー密度の小ささを説明するには、スカラー場が場空間の境界付近に存在する必要がある。 2つ目の場はダークエネルギーの時間発展を担い、弦結合と関連しているが、軽い弦の状態が観測されないことと整合するためには、バルク内に存在する必要がある。 我々は、このようなダークエネルギーのダイナミクスの自然な候補として、2つ目のスカラー場が自己双対臨界点から負の曲線の斜面を下る、クインテッセンス・モジュラー不変ポテンシャルを示す。 このシナリオはDESIの最新の調査結果とよく一致していることがわかりました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Correlators of Wilson-line, which capture eikonal contributions, are known to exponentiate in non-abelian gauge theories, and their logarithms can be organised in terms of collections of Feynman diagrams called webs. In~\cite{Agarwal:2020nyc} the concept of correlator web (Cweb), which is a set of skeleton diagrams built with connected gluon correlators and provides a generalisation of webs was introduced. The part of next-to-eikonal contributions to the scattering amplitude which exponentiates is given in terms of next-to-eikonal Cwebs~\cite{Gardi:2010rn,Laenen:2008gt}. In the present article we study next-to-eikonal Cwebs at three loop order, the order at which non trivial Cweb mixing matrices appear for the first time. The methods developed in~\cite{Agarwal:2022wyk} to construct mixing matrices directly without use of replica trick are used in this article to obtain the mixing matrices for next-to-eikonal Cwebs after we establish a relationship between next-to-eikonal and eikonal Cwebs. | アイコナール寄与を捉えるウィルソン線の相関関数は、非アーベルゲージ理論において指数関数的に増加することが知られており、その対数はウェブと呼ばれるファインマン図の集合で整理できる。 \cite{Agarwal:2020nyc}では、相関関数ウェブ（Cweb）の概念が導入された。 これは、連結されたグルーオン相関関数で構築されたスケルトン図の集合であり、ウェブの一般化を提供する。 散乱振幅への次アイコナール寄与のうち指数関数的に増加する部分は、次アイコナールCwebで与えられる\cite{Gardi:2010rn,Laenen:2008gt}。 本稿では、非自明なCweb混合行列が初めて現れる3ループ順序における次アイコナールCwebを考察する。 本稿では、レプリカトリックを使用せずに混合行列を直接構築するために開発された手法を用いて、次アイコナールCwebとアイコナールCwebの関係を確立した後、次アイコナールCwebの混合行列を取得します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the asymptotic symmetry structure of two--dimensional dilaton gravity in its $\mathcal{N}=1$ supersymmetric extension based on the $\mathfrak{osp}(1|2)$ Lie superalgebra. Within the BF theoretical framework, we analyze affine and superconformal boundary conditions for each case and systematically derive the associated asymptotic symmetry algebras. While the classical theory recovers the Virasoro algebra or its affine enhancement, the supersymmetric extension yields a classical $\mathcal{N}=1$ superconformal algebra, subject to dynamical symmetry breaking mechanisms induced by the dilaton supermultiplet. We find that the boundary behavior of the dilaton not only leads to a reduction of the full affine $\mathfrak{osp}(1|2)_k$ symmetry down to $\tt{O} \tt{S} p(1|2)$, but also introduces an abelian extension through commuting modes. These results reveal a novel interplay between symmetry breaking and symmetry extension in low-dimensional supergravity. Our construction generalizes previous analyses of $sl(2,\mathbb{R})$ dilaton gravity to the supersymmetric domain and offers a consistent foundation for investigating boundary dynamics beyond the Schwarzian regime. | 我々は、$\mathfrak{osp}(1|2)$ リー超代数に基づく $\mathcal{N}=1$ 超対称拡張における2次元ディラトン重力の漸近対称性構造を調べる。 BF 理論の枠組みにおいて、それぞれの場合のアフィン境界条件と超共形境界条件を解析し、関連する漸近対称代数を系統的に導く。 古典理論はヴィラソロ代数またはそのアフィン拡張を回復するが、超対称拡張は、ディラトン超多重項によって誘起される動的対称性の破れのメカニズムに従う古典的な $\mathcal{N}=1$ 超共形代数を与える。 ディラトンの境界挙動は、完全なアフィン$\mathfrak{osp}(1|2)_k$対称性を$\tt{O} \tt{S} p(1|2)$へと縮減するだけでなく、可換モードを通じてアーベル拡大も導入することを発見した。 これらの結果は、低次元超重力における対称性の破れと対称性の拡大の間に新たな相互作用があることを明らかにしている。 我々の構成は、これまでの$sl(2,\mathbb{R})$ディラトン重力の解析を超対称領域へと一般化し、シュワルツ領域を超えた境界ダイナミクスを研究するための一貫した基盤を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The quantum nature of gravity remains an open question in fundamental physics, lacking experimental verification. Gravitational waves (GWs) provide a potential avenue for detecting gravitons, the hypothetical quantum carriers of gravity. However, by analogy with quantum optics, distinguishing gravitons from classical GWs requires the preservation of quantum coherence, which may be lost due to interactions with the cosmic environment causing decoherence. We investigate whether GWs retain their quantum state by deriving the reduced density matrix and evaluating decoherence, using an environmental model where a scalar field is conformally coupled to gravity. Our results show that quantum decoherence of GWs is stronger at lower frequencies and higher reheating temperatures. We identify a model-independent amplitude threshold below which decoherence is negligible, providing a fundamental limit for directly probing the quantum nature of gravity. In the standard cosmological scenario, the low energy density of the universe at the end of inflation leads to complete decoherence at the classical amplitude level of inflationary GWs. However, for higher energy densities, decoherence is negligible within a frequency window in the range $100\ {\rm Hz} \text{-} 10^8\ {\rm Hz}$, which depends on the reheating temperature. In a kinetic-dominated scenario, the dependence on reheating temperature weakens, allowing GWs to maintain quantum coherence above $10^7\ {\rm Hz}$. | 重力の量子的性質は基礎物理学において未解決の問題であり、実験的検証が不足している。 重力波（GW）は、重力の仮想的な量子キャリアである重力子を検出する潜在的な手段を提供する。 しかし、量子光学と同様に、重力子と古典的な重力波を区別するには量子コヒーレンスの保存が必要であるが、これは宇宙環境との相互作用によってデコヒーレンスが生じ、失われる可能性がある。 我々は、スカラー場が重力と共形結合した環境モデルを用いて、縮約密度行列を導出し、デコヒーレンスを評価することで、重力波が量子状態を維持するかどうかを調査する。 我々の結果は、重力波の量子デコヒーレンスは、低周波数および高再加熱温度で強くなることを示す。 我々は、デコヒーレンスが無視できる、モデルに依存しない振幅閾値を特定し、重力の量子的性質を直接調べるための基本的な限界を提供する。 標準的な宇宙論的シナリオでは、インフレーション終焉時の宇宙のエネルギー密度が低いため、インフレーション重力波の古典的な振幅レベルでは完全なデコヒーレンスが生じる。 しかし、より高いエネルギー密度では、$100\ {\rm Hz} \text{-} 10^8\ {\rm Hz}$ の範囲の周波数窓内ではデコヒーレンスは無視できるほど小さく、この範囲は再加熱温度に依存する。 運動エネルギーが支配的なシナリオでは、再加熱温度への依存性は弱まり、重力波は$10^7\ {\rm Hz}$ を超える周波数でも量子コヒーレンスを維持できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Due to rotation, the mass correction of neutron stars arises and causes the rotational mass to be larger than the static mass. In this work, we extend the formulation of the rotational mass of anisotropic neutron stars within Rastall gravity. We apply numerical simulation on the formulation we obtained. We refer to mass of J0740+6620, GW170817, and GW190814 as the mass constraints of the neutron stars. For the free parameters, we use three values of Rastall's parameter, i.e. $\lambda=0.00019$, $\lambda=0.00038$, $\lambda=0.00071$; and three values of anisotropic strength, i.e. $\zeta=-1.15$, $\zeta=-1.50$, and $\zeta=-2.00$. We have found that both $\lambda$ and $\zeta$ impact on the increment of the NS's rotational mass within the compact regimes, and also impact on the decrease of the NS's rotational mass within the loose regimes. All mass constraints are satisfied by the NS with $\zeta=-2.00$. In term of the moment of inertia $I$ of the neutron stars, all numerical results match with the constraint range which is based on radio observations of heavy pulsars; while in term of the angular velocity of the stars relative to the distant observers $\Omega$, the mass correction $\delta M$ significantly increases when $\Omega$ increases. | 中性子星は回転するため、質量補正が生じ、回転質量が静的質量よりも大きくなる。 本研究では、ラストール重力下での異方性中性子星の回転質量の定式化を拡張する。 得られた定式化に対し数値シミュレーションを適用する。 中性子星の質量制限として、J0740+6620、GW170817、GW190814の質量を用いる。 自由パラメータとして、ラストールパラメータの3つの値、すなわち$\lambda=0.00019$、$\lambda=0.00038$、$\lambda=0.00071$、および異方性強度の3つの値、すなわち$\zeta=-1.15$、$\zeta=-1.50$、$\zeta=-2.00$を用いる。 我々は、$\lambda$と$\zeta$の両方が、コンパクト領域におけるNSの回転質量の増加に影響を与え、またルーズ領域におけるNSの回転質量の減少にも影響を与えることを発見した。 $\zeta=-2.00$のNSは、すべての質量制約を満たす。 中性子星の慣性モーメント$I$に関しては、すべての数値結果は、重いパルサーの電波観測に基づく制約範囲と一致する。 一方、遠方の観測者に対する星の角速度$\Omega$に関しては、$\Omega$が増加すると、質量補正$\delta M$が大幅に増加する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a general necessary condition for a spin chain with SO(3) spin-rotation symmetry to be gapped. Specifically, we prove that the ground state(s) of an SO(3)-symmetric gapped spin chain must be spin singlet(s), and the expectation value of the square of a twist operator asymptotically approaches unity in the thermodynamic limit, where finite-size corrections are inversely proportional to the square root of the system size. This theorem provides (i) supporting evidence for various conjectured gapped phases, and (ii) a sufficient criterion for identifying gapless spin chains. We verify our theorem by numerical simulations for a variety of spin models and show that it offers a novel efficient way to identify gapless phases in spin chains with spin-rotation symmetry. | SO(3)スピン回転対称性を持つスピン鎖がギャップを持つための一般的な必要条件を提案する。 具体的には、SO(3)対称ギャップ付きスピン鎖の基底状態はスピンシングレットでなければならないこと、そしてツイスト演算子の二乗の期待値が熱力学的極限において漸近的に1に近づくことを証明する。 この極限では、有限サイズ補正は系サイズの平方根に反比例する。 この定理は、(i)様々なギャップ付き相の支持証拠と、(ii)ギャップレススピン鎖を同定するための十分な基準を提供する。 様々なスピンモデルに対する数値シミュレーションによってこの定理を検証し、スピン回転対称性を持つスピン鎖におけるギャップレス相を同定するための新しい効率的な方法を提供することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently a manifestly gauge invariant formalism for calculating amplitudes in quantum electrodynamics was outlined in which the field strength, rather than the gauge potential, is used as the propagating field. To demonstrate the utility of this formalism we calculate the axial and gauge anomalies explicitly in theories with both electrically and magnetically charged particles. Usually the gauge anomaly is identified as an amplitude that (in certain theories) fails to be gauge invariant, so it seems particularly enlightening to understand it in a manifestly gauge invariant formalism. We find that the three photon amplitude is still anomalous in these same theories because it depends explicitly upon the choice of the Stokes surface needed to couple the field strength to sources, so the gauge anomaly arises from geometric considerations. | 最近、量子電気力学における振幅を計算するための、ゲージポテンシャルではなく場の強度を伝播場として用いる、明白にゲージ不変な形式論が概説された。 この形式論の有用性を示すために、荷電粒子と磁気荷電粒子の両方を含む理論において、軸異常とゲージ異常を明示的に計算する。 通常、ゲージ異常は（特定の理論においては）ゲージ不変ではない振幅として同定されるため、明白にゲージ不変な形式論で理解することは特に啓発的であるように思われる。 これらの同じ理論において、3光子振幅は依然として異常であることがわかる。 これは、それが場の強度を光源と結合させるために必要なストークス面の選択に明示的に依存するためであり、ゲージ異常は幾何学的な考察から生じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a unified model for the three Standard Model (SM) gauge symmetries and $SU(3)$ family symmetry based on $SO(16)$ grand unified gauge symmetry on six-dimensional (6D) spacetime. In this model, three chiral generations of quarks and leptons are unified into a 6D Weyl fermion in the spinor representation of $SO(16)$. The 6D $SO(16)$ gauge anomaly is canceled by the vectorlike nature of the model, and the 4D gauge anomalies are canceled by introducing suitable 4D localized fermions at the fixed point. The 4D gauge coupling constant of $SO(16)$ has the property of becoming weaker at high energies. | 我々は、6次元(6D)時空上の$SO(16)$大統一ゲージ対称性に基づく、3つの標準模型(SM)ゲージ対称性と$SU(3)$ファミリー対称性の統一模型を提案する。 この模型では、3世代のカイラルクォークとレプトンは、$SO(16)$のスピノル表現において6Dワイルフェルミオンに統一される。 6D $SO(16)$ゲージ異常は模型のベクトル的性質によってキャンセルされ、4Dゲージ異常は固定点に適切な4D局在フェルミオンを導入することによってキャンセルされる。 $SO(16)$の4Dゲージ結合定数は、高エネルギーで弱くなる性質を持つ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the complexity of the gravity dual to the confining $SU(N)\times SU(N+M)$ Klebanov-Strassler gauge theory, which is an important test case for holographic complexity in higher-dimensional and nonconformal gauge/gravity dualities. We emphasize the dependence of the complexity on parameters of the gauge theory, finding a common behavior with confinement scale for several complexity functionals. We also analyze how the complexity diverges with the UV cut off, which is more complicated than in AdS backgrounds because the theory is nonconformal. Our results may provide new perspectives on questions in the holographic complexity program as well as a starting point for further studies of complexity in general gauge/gravity dualities. | 我々は、高次元および非共形ゲージ／重力双対性におけるホログラフィック複雑性の重要なテストケースである、閉じ込め型 $SU(N)\times SU(N+M)$ クレバノフ＝シュトラスラーゲージ理論の重力双対性の複雑性を研究する。 複雑性がゲージ理論のパラメータに依存することを強調し、いくつかの複雑性汎関数において閉じ込めスケールと共通の挙動を示すことを見いだした。 また、理論が非共形であるためAdS背景よりも複雑となるUVカットオフによって複雑性がどのように発散するかも解析する。 我々の研究結果は、ホログラフィック複雑性プログラムにおける問題に対する新たな視点を提供するとともに、一般ゲージ／重力双対性における複雑性の更なる研究の出発点となる可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the high-energy fixed-angle scattering of pions and $\rho$-mesons in a bottom-up holographic QCD model. To this end, we generalise the approach of Polchinski and Strassler arXiv:hep-th/0109174 to write an ansatz for meson scattering amplitudes based on superstring scattering amplitudes in asymptotically AdS space. We demonstrate that our generalisation of the Polchinski--Strassler proposal is necessary to describe $\rho$-meson scattering consistently with the Nambu--Goldstone boson equivalence theorem. Our results for pion and $\rho$-meson scattering amplitudes are in agreement with the constituent counting rule found in QCD. Moreover, our proposal for 2-to-2 scattering amplitudes provides a method for computing scattering angle dependence. | ボトムアップ・ホログラフィックQCD模型において、パイ中間子と$\rho$中間子の高エネルギー固定角散乱を調べる。 この目的のために、PolchinskiとStrasslerのアプローチ（arXiv:hep-th/0109174）を一般化し、漸近的AdS空間における超弦理論の散乱振幅に基づく中間子散乱振幅の仮説を立てる。 Polchinski-Strasslerの提案の一般化は、南部-ゴールドストーンのボソン同値定理と整合的に$\rho$中間子散乱を記述するために必要であることを示す。 パイ中間子と$\rho$中間子の散乱振幅に関する我々の結果は、QCDに見られる構成計数規則と一致する。 さらに、2対2散乱振幅に関する我々の提案は、散乱角依存性を計算する方法を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The breakdown of gravitational effective field theories is intimately connected to the emergence of infinite towers of light states near infinite-distance limits in field space. In string theory, up to duality frame, such towers arise from Kaluza-Klein or weakly-coupled critical string oscillator modes. Motivated by the Black Hole-String Correspondence, we review a broader mechanism whereby black holes undergo a transition into a tower of light states, governed by the Quantum Gravity cutoff -- known as the Species Scale. Building on these developments, the Black Hole-Tower correspondence aims to provide a unified thermodynamic framework that describes black hole entropy in terms of the spectrum of the lightest degrees of freedom across various perturbative regimes of quantum gravity theories. In those regimes, thermodynamic consistency of such transition imposes stringent constraints on the spectrum, in agreement with string theory predictions. This defines the basis of the so-called Species Thermodynamics. In this review, we emphasize these recent advances and synthesize their implications, offering an overview of how the outlined correspondence, the species scale and related thermodynamic principles enhance our understanding of black hole entropy within the effective field theory framework. | 重力有効場理論の崩壊は、場の空間における無限距離極限付近における軽い状態の無限塔の出現と密接に関係している。 弦理論においては、双対性フレームを除けば、このような塔はカルツァ＝クライン振動子モードまたは弱結合臨界弦振動子モードから生じる。 ブラックホール-弦対応に着目し、ブラックホールが量子重力カットオフ（種スケールとして知られる）によって支配される軽い状態の塔へと遷移する、より広範なメカニズムを概説する。 これらの発展に基づき、ブラックホール-塔対応は、量子重力理論の様々な摂動領域における最も軽い自由度のスペクトルを用いてブラックホールのエントロピーを記述する、統一的な熱力学的枠組みを提供することを目指している。 これらの領域では、このような遷移の熱力学的整合性は、弦理論の予測と一致して、スペクトルに厳しい制約を課す。 これは、いわゆる種熱力学の基礎を定義する。 本レビューでは、これらの最近の進歩を強調し、その意味を総合的に考察し、概説した対応関係、種スケール、および関連する熱力学的原理が、有効場理論の枠組みの中でブラックホールエントロピーの理解をどのように深めるかについて概説する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study parity violation in the early universe by examining the four-point correlation function within the axion inflation model. Using an open quantum system formalism from our previous work, we calculate the influence functional to fourth order, from which we then derive the inflaton four-point correlation function. When we decompose this function using isotropic basis functions, the expansion coefficients $\zeta_{\ell',\ell'',\ell'''}$ naturally split into parity-even and parity-odd components. In the large $\xi$ approximation, which enhances the production of right-handed photons in the model, the derivation of these coefficients simplifies. We work out the lowest-order nonvanishing parity-odd $\zeta_{234}$ term which clearly indicates the presence of parity violation. Moreover, our derived values of the coefficients are consistent with recent observational data from galaxy surveys. | 我々は、アクシオンインフレーション模型における4点相関関数を調べることにより、初期宇宙におけるパリティの破れを研究する。 これまでの研究で用いた開放量子系形式論を用いて、影響関数を4次まで計算し、そこからインフレーション4点相関関数を導出する。 この関数を等方基底関数を用いて分解すると、展開係数$\zeta_{\ell',\ell'',\ell'''}$は自然にパリティ偶数成分とパリティ奇数成分に分離する。 この模型における右巻き光子の生成を増強する大きな$\xi$近似を用いると、これらの係数の導出は簡素化される。 我々は、パリティの破れの存在を明確に示す、最低次のゼロでないパリティ奇数項$\zeta_{234}$を導出した。 さらに、導出した係数の値は、最近の銀河サーベイ観測データと整合している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We elaborate on the presymplectic BV-AKSZ approach to supersymmetric systems. In particular, we construct such a formulation for the $N=1$, $D=4$ supergravity by taking as a target space the Chevalley-Eilenberg complex of the super-Poincar\'e algebra which, as we demonstrate, admits an invariant presymplectic structure of degree $3$. This data encodes a full-scale Batalin-Vilkovisky formulation of the system, including a concise form of the BV master action. The important feature of (presymplectic) AKSZ models is that, at least at the level of equations of motion, they can be equivalently reformulated in the spacetime obtained by adding or eliminating contractible dimensions. For instance, the presymplectic AKSZ formulation of gravity can be lifted to the respective ``group manifold'', endowing it with the structure of a principle bundle and the Cartan connection therein, at least locally. In particular, the so-called rheonomy conditions emerge as a part of the presymplectic AKSZ equations of motion. The analogous considerations apply to supergravity and its uplift to superspace. We also study general presymplectic BV-AKSZ models related by adding or removing contractible spacetime dimensions in order to systematically relate the spacetime and superspace formulations of the same system within the AKSZ-like framework. These relations are then illustrated using the supersymmetric particle as a toy model. | 超対称系に対するプレシンプレクティックBV-AKSZアプローチを詳述する。 特に、$N=1$, $D=4$の超重力に対して、超ポアンカレ代数のシュヴァレー-アイレンベルク複体を対象空間として、そのような定式化を構築する。 この超ポアンカレ代数は、我々が示すように、次数$3$の不変プレシンプレクティック構造を許容する。 このデータは、BVマスター作用の簡潔な形を含む、システムの完全なバタリン-ビルコヴィスキー定式化を符号化している。 （プレシンプレクティック）AKSZモデルの重要な特徴は、少なくとも運動方程式のレベルでは、収縮可能な次元を追加または削除することによって得られる時空において、それらを等価に再定式化できることである。 例えば、重力のプレシンプレクティックAKSZ定式化は、それぞれの「群多様体」に持ち上げることができ、少なくとも局所的には、主バンドルの構造とカルタン接続を付与します。 特に、いわゆるレオノミー条件は、プレシンプレクティックAKSZ運動方程式の一部として現れます。 同様の考察は、超重力とその超空間への持ち上げにも当てはまります。 我々はまた、収縮可能な時空次元を追加または削除することで関連付けられた一般的なプレシンプレクティックBV-AKSZモデルを研究し、AKSZのような枠組みの中で、同じ系の時空と超空間の定式化を体系的に関連付けます。 これらの関係は、超対称粒子をおもちゃのモデルとして用いて示されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In supersymmetric theories, protected quantities can be reorganized into holomorphic-topological theories by twisting. Recently, it was observed by \cite{JKY} that residual super-Poincar\'e symmetries in certain twisted theories can receive higher corrections, turning them into $L_\infty$ algebras with non-strict actions on the twisted fields. In this note, we show that the same phenomenon occurs for the two admissible twists of eleven-dimensional supergravity. Along the way, we discuss in detail the connection between components of physical and twisted fields. | 超対称理論において、保護された量はツイストによって正則位相理論へと再構成することができる。 最近、\cite{JKY} は、特定のツイスト理論における残余超ポアンカレ対称性はより高い補正を受けることができ、ツイスト場に対して非厳密な作用を持つ $L_\infty$ 代数へと変化することが観察された。 本稿では、11次元超重力における2つの許容ツイストに対して同じ現象が起こることを示す。 その過程で、物理的場とツイスト場の成分間の関連性について詳細に議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Hamiltonian formulation of the BMS symmetry on spacelike hypersurfaces enables one to define its action on solutions of the Wheeler-DeWitt equation. Using the BRST reformulation of the theory, we provide operator expressions for the matrix elements of the BMS operators between Wheeler-DeWitt states. To that end, we construct the BRST-invariant extensions of the BMS generators, which form a BRST-extension of the BMS algebra. | 空間的超曲面上のBMS対称性のハミルトン定式化は、Wheeler-DeWitt方程式の解への作用を定義することを可能にする。 理論のBRST再定式化を用いて、Wheeler-DeWitt状態間のBMS作用素の行列要素に対する作用素表現を与える。 そのために、BMS生成子のBRST不変拡張を構築し、これはBMS代数のBRST拡張を形成する。 |
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| The INSPIRE platform -- the most widely-used discovery service specifically tailored to the needs of researchers in High Energy Physics (HEP) -- has become a central component of the information infrastructure for the discipline. Despite this, INSPIRE's continued sustainability is frequently endangered by resource constraints, recently made more acute by the loss of support from historical funders changing their research priorities. If the European particle physics community wishes to ensure INSPIRE's long-term sustainability, the community should secure international support and ensure appropriate funding. | INSPIREプラットフォームは、高エネルギー物理学（HEP）の研究者のニーズに特化した、最も広く利用されている発見サービスであり、この分野の情報インフラの中核を成す要素となっています。 しかしながら、INSPIREの継続的な持続可能性は、資源制約によってしばしば脅かされており、最近では、従来の資金提供者による研究の優先順位の変更に伴う支援の喪失によって、その状況はより深刻化しています。 欧州の素粒子物理学コミュニティがINSPIREの長期的な持続可能性を確保したいのであれば、国際的な支援を確保し、適切な資金を確保する必要があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We will give two representations for thermofield-double (TFD). The first representation is the well-known Kerr-BTZ black hole geometry, which is the solution of Einstein's equation. The second representation is a disjoint union of two circles, which is a solution to two copies of the Schwarzian theory. This representation, in particular, admits the reparametrization modes, which are absent in any two dimensional CFT on a torus, and are essential for (dis-)entangling the TFD. Since the two representations describe the same state, they must be equivalent. | 熱場二重（TFD）の2つの表現を与える。 最初の表現は、よく知られたカー-BTZブラックホール幾何学であり、アインシュタイン方程式の解である。 2つ目の表現は、2つの円の互いに素な和であり、シュワルツ理論の2つのコピーの解である。 特にこの表現は、トーラス上の2次元CFTには存在しない再パラメータ化モードを許容し、TFDの（分離）エンタングルメントに不可欠である。 2つの表現は同じ状態を記述するため、それらは同等でなければならない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We enlarge the set of explicit classical solutions to the Liouville equation with three singularities to the cases with mixed hyperbolic and elliptic monodromies. We analyze the large hyperbolic monodromy limit of the solutions and the farthest geodesics looping one hyperbolic singularity. These two-dimensional geometries describe a time-symmetric spatial slice of a solution to three-dimensional general relativity. The geodesics are reinterpreted as snapshots of horizons of evolving black holes. We study the spatial slice with three horizons of very heavy black holes in some detail. We use uniform saddle point integration to present the Liouville and heavy black hole geometries in terms of simpler special functions. These make a detailed analysis of mixed particle and black hole geometries possible. | 我々は、3つの特異点を持つリウヴィル方程式の明示的古典解の集合を、双曲型と楕円型の混合モノドロミーを持つケースまで拡張する。 解の大きな双曲型モノドロミー極限と、1つの双曲型特異点をループする最遠測地線を解析する。 これらの2次元幾何学は、3次元一般相対論の解の時間対称な空間スライスを記述する。 測地線は、進化するブラックホールの地平線のスナップショットとして再解釈される。 我々は、非常に重いブラックホールの3つの地平線を持つ空間スライスを詳細に調べる。 一様鞍点積分を用いて、リウヴィルおよび重いブラックホール幾何学をより単純な特殊関数で表す。 これにより、混合粒子およびブラックホール幾何学の詳細な解析が可能になる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a mechanism for relaxing a gauge theory CP violating phase in discrete steps to very small values. The idea is that the CP violating phase includes the magnetic dual of a $4$-form flux which can discharge by the nucleation of membranes. Inside the bubbles surrounded by the membranes, the total CP violating phase is reduced. When the bubbles are produced rapidly during radiation domination in the early universe, near the chiral symmetry breaking scale, they will collide and percolate, melting away into gauge theory radiation and dramatically relaxing CP violation. | 我々は、ゲージ理論のCP対称性の破れ位相を離散的に非常に小さな値まで緩和するメカニズムを提案する。 そのアイデアは、CP対称性の破れ位相には、膜の核生成によって放電可能な$4$形式磁束の磁気双対が含まれるというものである。 膜に囲まれたバブル内では、CP対称性の破れ位相全体が減少する。 初期宇宙において、輻射が支配的な時期に、カイラル対称性の破れスケール付近でバブルが急速に生成されると、それらは衝突して浸透し、ゲージ理論の輻射へと溶け込み、CP対称性の破れを劇的に緩和する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider a class of models in the framework of metric-affine gravity and establish their correspondence to the bosonic sector of a class of no-scale supergravity models. The excellent inflationary behavior of the gravitational models considered is carried over to the corresponding supergravity ones, thus, enriching the landscape of inflation-compatible models. | 我々は計量アフィン重力の枠組みにおける一連のモデルを考察し、それらがノースケール超重力モデルのボソンセクターに対応することを示した。 考察した重力モデルの優れたインフレーション挙動は、対応する超重力モデルにも引き継がれ、インフレーション適合モデルのランドスケープを豊かにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Flat Space Cosmologies (FSC) are time-dependent solutions in Einstein gravity in three-dimensional (3D) spacetimes with zero cosmological constant. These are orbifolds of 3D flat space that have a cosmological horizon and can be thought of as analogs of the Banados-Tietelboim-Zanelli (BTZ) black holes of AdS$_3$. We study scalar perturbations about these FSC solutions and explore the spectrum of quasi-normal modes (QNMs) crucially treating the cosmological horizon as a hard wall and extending to complex momenta. We connect this intrinsic analysis with the flatspace limit of the corresponding analysis in the BTZ black hole. The FSC QNMs are then utilized to build the scalar one-loop partition function by methods pioneered by Denef, Hartnoll and Sachdev in various simplifying limits and compared with existing answers in the literature. | 平坦空間宇宙論（FSC）は、宇宙定数がゼロの3次元時空におけるアインシュタイン重力の時間依存解である。 これらは、宇宙論的地平線を持つ3次元平坦空間のオービフォールドであり、AdS$_3$のバナドス-ティーテルボイム-ザネリ（BTZ）ブラックホールの類似体と考えることができる。 我々はこれらのFSC解に関するスカラー摂動を研究し、宇宙論的地平線を剛体壁として扱い、複素運動量まで拡張した準基準モード（QNM）のスペクトルを探索する。 この本質的解析を、BTZブラックホールにおける対応する解析の平坦空間極限と関連付ける。 次に、FSC QNMを用いて、デネフ、ハートノル、サッチデフが様々な単純化極限で開拓した手法によってスカラー1ループ分割関数を構築し、文献における既存の解と比較する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that, for any $d\geq 3$, the one-loop graviton path integral on $S^2\times S^{d-1}$ factorizes into bulk and edge parts. The bulk equals the thermal partition function of an ideal graviton gas in the Lorentzian Nariai geometry. The edge factor is the inverse of the path integral over two identical copies, each containing one shift-symmetric vector and three shift-symmetric scalars on $S^{d-1}$. Unlike the round $S^{d+1}$ case, all scalars are massless, indicating that graviton edge partition functions probe beyond the horizon's intrinsic geometry - in contrast to $p$-form gauge theories. In the course of this work, we obtain a compact formula for the one-loop Euclidean graviton path integral on any $\Lambda >0$ Einstein manifold. | 任意の$d\geq 3$に対して、$S^2\times S^{d-1}$上の1ループ重力子経路積分がバルク部分とエッジ部分に因数分解されることを示す。 バルク部分は、ロレンツ・ナリアイ幾何学における理想重力子ガスの熱分配関数に等しい。 エッジ因子は、$S^{d-1}$上の1つのシフト対称ベクトルと3つのシフト対称スカラーを含む2つの同一のコピー上の経路積分の逆数である。 円形の$S^{d+1}$の場合とは異なり、すべてのスカラーは質量がゼロであり、これは重力子エッジ分配関数が地平線の固有幾何学を超えた範囲を調べることを示している。 これは$p$型ゲージ理論とは対照的である。 本研究の過程で、任意の$\Lambda >0$アインシュタイン多様体上の1ループユークリッド重力子経路積分の簡潔な公式を得る。 |
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| Inflation is known to produce large infrared scalar fluctuations. Further, if a scalar field $(\chi)$ is non-minimally coupled with gravity through $\xi \chi^2 R$, those infrared modes experience \textit{tachyonic instability} during and after inflation. Those large non-perturbative infrared modes can collectively produce hot Big Bang universe upon their horizon entry during the post-inflationary period. We indeed find that for reheating equation of state (EoS), $w_{\phi} > 1/3$, and coupling strength, $\xi>1/6$, large infrared fluctuations lead to successful reheating. We further analyze perturbative reheating by solving the standard Boltzmann equation in both Jordan and Einstein frames, and compare the results with the non-perturbative ones. Finally, embedding this infrared reheating scenario into the well-known $\alpha-$attractor inflationary model, we examine possible constraints on the model parameters in light of the latest ACT, DESI results. To arrive at the constraints, we take into account the latest bounds on tensor-to-scalar ratio, $r_{0.05}\leq 0.038$, isocurvature power spectrum, $\mathcal{P}_{\mathcal{S}} \lesssim 8.3\times 10^{-11}$, and effective number of relativistic degrees of freedom, $\Delta N_{\rm eff} \lesssim 0.17 $. Subject to these constraints, we find successful reheating to occur only for EoS $w_{\phi}\gtrsim 0.6$, which translates to a sub-class of $\alpha-$attractor models being favored and placing them within the 2$\sigma$ region in the $ n_s-r$ plane of the latest ACT, DESI data. In this range of EoS, we find that the coupling strength should lie within $2.11\lesssim\xi\lesssim 2.95$ for $w_{\phi}=0.6$. Finally, we compute secondary gravitational wave signals induced by the scalar infrared modes, which are found to be strong enough to be detected by future GW observatories, namely BBO, DECIGO, LISA, and ET. | インフレーションは大きな赤外線スカラー揺らぎを生み出すことが知られている。 さらに、スカラー場 $(\chi)$ が $\xi \chi^2 R$ を介して重力と非最小結合している場合、これらの赤外線モードはインフレーション中およびインフレーション後に \textit{タキオン不安定性} を経験する。 これらの大きな非摂動的な赤外線モードは、インフレーション後期に地平線に突入する際に、集合的に高温のビッグバン宇宙を生成する可能性がある。 実際、再加熱状態方程式 (EoS) $w_{\phi} > 1/3$ および結合強度 $\xi>1/6$ のとき、大きな赤外線揺らぎが再加熱を成功させることがわかった。 さらに、標準ボルツマン方程式をジョルダン系とアインシュタイン系の両方で解くことで摂動的な再加熱を解析し、その結果を非摂動的な結果と比較する。 最後に、この赤外線再加熱シナリオを既知の$\alpha$アトラクターインフレーションモデルに組み込み、最新のACT、DESIの結果に照らしてモデルパラメータに対する可能な制約条件を検証する。 制約条件を導くために、テンソル・スカラー比$r_{0.05}\leq 0.038$、等曲率パワースペクトル$\mathcal{P}_{\mathcal{S}} \lesssim 8.3\times 10^{-11}$、および有効相対論的自由度数$\Delta N_{\rm eff} \lesssim 0.17 $に関する最新の境界値を考慮する。 これらの制約条件のもと、EoS $w_{\phi}\gtrsim 0.6$ の場合にのみ再加熱が成功することを発見しました。 これは、$\alpha$アトラクターモデルのサブクラスが有利であり、最新の ACT、DESI データの $ n_s-r$ 平面における 2$\sigma$ 領域内に位置することを意味します。 この EoS の範囲では、$w_{\phi}=0.6$ に対して結合強度は $2.11\lesssim\xi\lesssim 2.95$ の範囲内にあることが分かりました。 最後に、スカラー赤外線モードによって誘起される二次重力波信号を計算し、これは将来の重力波観測所、すなわち BBO、DECIGO、LISA、ET によって検出できるほど強力であることがわかりました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While entanglement is a cornerstone of quantum theory and holography, quantum correlations arising from superposition, such as quantum discord, offer a broader perspective that has remained largely unexplored in holography. We construct gravity duals of quantum discord and classical correlation. In both holographic systems and Haar random states, discord exceeds entanglement, revealing an additional quantum correlation linked to the Markov gap and non-distillable entanglement, suggesting holographic states are intrinsically non-bipartite. In black hole setups, discord can increase despite decoherence and persists beyond the sudden death of distillable entanglement. Motivated by the holographic formula, we define reflected discord -- an optimization-free boundary quantity based on reflected entropy -- which remains effective even outside the holographic regime. We also propose several multipartite generalizations of discord, including a holography-inspired one based on multi-entropy. These results provide new tools for quantifying quantum correlations beyond entanglement in strongly coupled many-body systems and offer a novel approach to multipartite correlation measures. | エンタングルメントは量子理論とホログラフィーの基礎ですが、量子不一致など重ね合わせから生じる量子相関は、ホログラフィーにおいてほとんど未開拓のまま残されたより広い視点を提供します。 我々は、量子不一致と古典相関の重力双対を構築します。 ホログラフィック系とハールランダム状態の両方において、不一致がエンタングルメントを上回り、マルコフギャップと非蒸留可能なエンタングルメントに関連した追加の量子相関が明らかになり、ホログラフィック状態が本質的に非二分性であることを示唆しています。 ブラックホールの設定では、不一致はデコヒーレンスにもかかわらず増加し、蒸留可能なエンタングルメントが突然消滅した後も持続する可能性があります。 ホログラフィック公式に着想を得て、我々は反射エントロピーに基づく最適化フリーの境界量である反射不一致を定義します。 これはホログラフィック領域外でも有効です。 また、ホログラフィーに着想を得た多重エントロピーに基づくものを含む、不和の多部分一般化をいくつか提案する。 これらの結果は、強く結合した多体系におけるエンタングルメントを超えた量子相関を定量化するための新たなツールを提供し、多部分相関測定への新たなアプローチを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black shells have been proposed as black hole mimickers, i.e. horizonless ultra-compact objects that replace black holes. In this paper, we assume the existence of black shells and consider their thermodynamic properties, but remain agnostic about their wider role in gravitational physics. An ambient negative cosmological constant is introduced in order to have a well-defined canonical ensemble, leading to a rich phase structure. In particular, the Hawking-Page transition between thermal AdS vacuum and large AdS black holes is split in two, with an intermediate black shell phase, which may play a role in gauge/gravity duality at finite volume. Similarly, for non-vanishing electric charge below a critical value, a black shell phase separates two black hole phases at low and high temperatures. Above the critical charge, there are no phase transitions and large AdS black holes always have the lowest free energy. | ブラックシェルはブラックホールの模倣物、すなわちブラックホールに代わる地平線のない超コンパクト天体として提案されている。 本論文では、ブラックシェルの存在を仮定し、その熱力学的特性を考察するが、重力物理学におけるより広範な役割については懐疑的である。 負の宇宙定数を導入することで、明確に定義された正準集団が得られ、豊かな相構造が導かれる。 特に、熱的AdS真空と巨大AdSブラックホール間のホーキング-ペイジ転移は、中間のブラックシェル相を挟んで2つに分裂し、有限体積におけるゲージ/重力二重性において役割を果たす可能性がある。 同様に、臨界値以下の電荷がゼロにならない場合、ブラックシェル相が低温と高温の2つのブラックホール相を分離する。 臨界電荷を超えると相転移は起こらず、巨大AdSブラックホールは常に最低の自由エネルギーを持つ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Due to computational barriers, the effects of parity violation have so far been grossly neglected in gravitational model-building, leading to a serious gap in the space of prior models. We present a new algorithm for efficiently computing the particle spectrum for any parity-violating tensorial field theory. It allows to extract conditions for the absence of massive ghosts without resorting to any manipulation of radicals in cases where the particle masses are irrational functions of the Lagrangian coupling coefficients. We test it against several examples, among which is the most general parity-indefinite Einstein-Cartan/Poincar\'e gravity that propagates two healthy massive scalars (in addition to the massless graviton). Importantly, we upgrade the PSALTer software in the Wolfram Language to accommodate parity-violating theories. PSALTer is a contribution to the xAct project. | 計算上の障壁により、パリティ非保存の効果はこれまで重力モデル構築において著しく無視され、先行モデルの空間に深刻なギャップをもたらしてきました。 本研究では、パリティ非保存テンソル場の理論における粒子スペクトルを効率的に計算するための新しいアルゴリズムを提示します。 このアルゴリズムは、粒子質量がラグランジアン結合係数の無理関数である場合に、ラジカル操作に頼ることなく質量ゴーストが存在しない条件を抽出することを可能にします。 本アルゴリズムをいくつかの例に対して検証しますが、その中には、質量ゼロの重力子に加えて2つの健全な質量スカラーを伝播する最も一般的なパリティ不定値アインシュタイン-カルタン/ポアンカレ重力があります。 重要な点として、Wolfram言語のPSALTerソフトウェアをアップグレードし、パリティ非保存理論に対応できるようにしました。 PSALTerはxActプロジェクトへの貢献です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Describing dynamics in a gravitational universe with positive cosmological constant, such as de Sitter space, is a conceptually challenging problem. We propose a principle for constructing a quantum system that can potentially be used to study this question. This quantum system describes a heavy object in such a universe interacting with its environment, to which gauge invariant dynamical observables can be anchored. In order to describe gravity with positive cosmological constant, the proposed quantum system needs to agree with all known semiclassical results. We investigate this with a particular microscopic realization constructed using SYK. We first find that correlators match the classical limit of gravity, given by quantum fields in rigid de Sitter space. In particular, the usual UV behavior of quantum fields is surprisingly reproduced by the quantum mechanical system. In order to probe small effects in the gravitational constant, we also consider the intrinsically dynamical out-of-time-order correlators (OTOCs). These correspond to gravitational scattering in the bulk away from the worldline associated with the quantum system. Such OTOCs have highly non-trivial features in de Sitter space, including a Lyapunov exponent which is twice as big as the maximal chaos exponent from the bound on chaos, as well as an unusual behavior of the coefficients in various OTOCs. Interestingly, we find that these features are reproduced by the quantum system. | ド・ジッター空間のような正の宇宙定数を持つ重力宇宙におけるダイナミクスを記述することは、概念的に困難な問題である。 我々は、この問題の研究に使用できる可能性のある量子系を構築するための原理を提案する。 この量子系は、そのような宇宙において環境と相互作用する重い物体を記述し、ゲージ不変な力学的観測量をその物体に固定することができる。 正の宇宙定数を持つ重力を記述するためには、提案する量子系は既知の半古典的な結果すべてと一致する必要がある。 我々はSYKを用いて構築した特定の微視的実現を用いてこれを検証する。 まず、相関子が、剛体ド・ジッター空間の量子場によって与えられる重力の古典的極限と一致することを見出す。 特に、量子場の通常の紫外域での振る舞いは、量子力学系によって驚くべきことに再現される。 重力定数の小さな効果を調べるために、我々は本質的に力学的な時間順序外相関子（OTOC）も考慮する。 これらは、量子系に付随する世界線から離れたバルクにおける重力散乱に対応する。 このようなOTOCは、ド・ジッター空間において非常に非自明な特徴を示す。 例えば、カオスの限界から得られる最大カオス指数の2倍の大きさのリアプノフ指数や、様々なOTOCにおける係数の異常な挙動などが挙げられる。 興味深いことに、これらの特徴は量子系によって再現されることが明らかになった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Given a choice of an ordered, orthonormal basis for a $D$-dimensional Hilbert space, one can define a discrete version of the Wigner function -- a quasi-probability distribution which represents any quantum state as a real, normalized function on a discrete phase space. The Wigner function, in general, takes on negative values, and the amount of negativity in the Wigner function gives an operationally meaningful measure of the complexity of simulating the quantum state on a classical computer. Further, Wigner negativity also gives a lower bound on an entropic measure of spread complexity. In this paper, we study the growth of Wigner negativity for a generic initial state under time evolution with chaotic Hamiltonians. In arXiv:2402.13694, a perturbative argument was given to show that the Krylov basis minimizes the early time growth of Wigner negativity in the large-$D$ limit. Using tools from random matrix theory, here we show that for a generic choice of basis, the Wigner negativity for a classical initial state becomes exponentially large in an $O(1)$ amount of time evolution. On the other hand, we show that in the Krylov basis the negativity grows at most as a power law, and becomes exponentially large only at exponential times. We take this as evidence that the Krylov basis is ideally suited for a dual, semi-classical effective description of chaotic quantum dynamics for large-$D$ at sub-exponential times. For the Gaussian unitary ensemble, this effective description is the $q\to 0$ limit of $q$-deformed JT gravity. | $D$次元ヒルベルト空間の順序付き直交基底を選択すれば、離散版ウィグナー関数、すなわち離散位相空間上の正規化された実関数として任意の量子状態を表す準確率分布を定義できる。 ウィグナー関数は一般に負の値を取り、その負性の量は、古典コンピュータ上で量子状態をシミュレーションする際の複雑さの操作的に意味のある尺度を与える。 さらに、ウィグナー負性は、拡散複雑性のエントロピー尺度の下限も与える。 本論文では、カオスハミルトニアンを用いた時間発展下での一般的な初期状態におけるウィグナー負性の増加について検討する。 arXiv:2402.13694 では、クリロフ基底が大きな $D$ 極限におけるウィグナー負性の初期時間成長を最小化することを示す摂動論的議論が示された。 ランダム行列理論のツールを用いて、本稿では、一般的な基底の選択に対して、古典的な初期状態に対するウィグナー負性は $O(1)$ の時間発展で指数的に大きくなることを示す。 一方、クリロフ基底では、負性は最大でもべき乗則として大きくなり、指数関数的な時間でのみ指数的に大きくなることを示す。 これは、クリロフ基底が、指数関数的時間未満における大きな $D$ に対するカオス的量子ダイナミクスの双対的かつ半古典的な有効記述に理想的であることを示す証拠である。 ガウスユニタリー集団の場合、この有効な記述は、$q$変形JT重力の$q\to 0$極限である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We recursively construct tree-level electromagnetic and gravitational Compton amplitudes of higher-spin massive particles by the all-line transverse momentum shift. With three-point amplitude as input, we demonstrate that higher-point electromagnetic and gravitational Compton amplitudes are on-shell constructible up to spin $s = 3/2$ and $s = 5/2$, respectively, under the all-line transverse shift after imposing the current constraint condition. We unambiguously derive the four-point electromagnetic and gravitational Compton amplitudes for $s \leq 3/2$ and $s \leq 5/2$, which are uniquely determined by the on-shell recursion relation and are free from unphysical spurious poles. In addition, we explore amplitudes of spin-$3/2$ particles with non-minimal three-point interactions with photon, as well as $s > 3/2$ particles, and comment on their notable features. Our work furthers the understanding of on-shell methods for massive amplitudes, with hopes to shed light on physical observables in particle physics and higher-spin amplitudes relevant for Kerr black-hole scattering. | 高スピン質量粒子のツリーレベル電磁コンプトン振幅および重力コンプトン振幅を、全線横方向運動量シフトによって再帰的に構成する。 3点振幅を入力として、電流拘束条件を課した後、全線横方向運動量シフトの下で、高点電磁コンプトン振幅および重力コンプトン振幅が、それぞれスピン$s = 3/2$および$s = 5/2$までオンシェル構成可能であることを示す。 $s \leq 3/2$および$s \leq 5/2$の4点電磁コンプトン振幅および重力コンプトン振幅を一義的に導出する。 これらはオンシェル再帰関係によって一意に決定され、非物理的なスプリアスポールは存在しない。 さらに、光子との非最小三点相互作用を持つスピン$3/2$粒子、および$s>3/2$粒子の振幅を探求し、それらの注目すべき特徴についてコメントする。 本研究は、質量を持つ振幅に対するオンシェル法の理解を深め、素粒子物理学における物理的観測量やカーブラックホール散乱に関連する高スピン振幅の解明に寄与することを期待している。 |
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| Incompressible insulating phases of electronic systems at partial filling of a lattice are often associated with charge ordering that breaks lattice symmetry. The resulting phases have an enlarged unit cell with an effective integer filling. Here we explore the possibility of insulating states - which we dub "Quantum Charge Liquids" (QCL) - at partial lattice filling that preserve lattice translation symmetry. Such QCL phases must necessarily either have gapped fractionally charged excitations and associated topological order or have gapless neutral excitations. We establish some general constraints on gapped fermionic QCL phases that restrict the nature of their topological order. We prove a number of results on the minimal topological order that is consistent with the lattice filling. In particular we show that at rational fillings $\nu = p/q$ with $q$ an even integer the minimal ground state degeneracy on a torus of the fermionic QCL is $4q^2$, 4 times larger than that of the bosonic QCL at the same filling. We comment on models and physical systems which may host fermionic QCL phases and discuss the phenomenology of these phases. | 格子が部分的に充填された電子系の非圧縮性絶縁相は、しばしば格子対称性を破る電荷秩序と関連している。 結果として生じる相は、実効整数充填を伴う拡大した単位胞を持つ。 本稿では、格子並進対称性を保つ格子部分充填における絶縁状態（「量子電荷液体」（QCL）と名付ける）の可能性を探求する。 このようなQCL相は、ギャップのある分数電荷励起とそれに伴うトポロジカル秩序、またはギャップのない中性励起のいずれかを必ず持つ。 ギャップのあるフェルミオンQCL相に対して、そのトポロジカル秩序の性質を制限する一般的な制約条件を確立する。 格子充填と整合する最小のトポロジカル秩序に関するいくつかの結果を証明する。 特に、有理関数の充填数$\nu = p/q$（qは偶数）において、フェルミオンQCLのトーラス上の基底状態の縮退の最小値は$4q^2$であり、これは同じ充填数におけるボソンQCLの縮退の4倍であることを示す。 フェルミオンQCL相を呈する可能性のあるモデルと物理系についてコメントし、これらの相の現象論について議論する。 |