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| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The path integral of 4D Einstein-Hilbert gravity for the de Sitter-like Universe with fluctuations is investigated, and the transition amplitude from one boundary configuration to another is computed. The gravitational system is described by lapse, scale factor and metric-fluctuation field. Variational consistency demands augmenting the bulk theory with suitable boundary action. A given boundary choice on scale factor is seen to be achievable via an infinite family of covariant boundary actions, each restricting the boundary choices for the fluctuation field. General covariance intimately ties the two boundary choices, which no longer can be chosen independently. For vanishing metric fluctuations at the boundaries, the gauge-fixed gravitational path integral disintegrates into path integral over scale factor and metric-fluctuation field, connected via only lapse integration. While the former is exactly doable, the latter is computed up to one loop, leading to one-loop corrected lapse action. Ultraviolet (UV) divergences are systematically extracted and removed by the addition of suitable counterterms, leading to finite effective action for the lapse. The lapse effective action is then utilized for computing finite transition amplitude. Contributions from virtual gravitons are seen to be secularly growing with Universe size, leading to an infrared divergent transition amplitude. The presence of nonvanishing metric fluctuation at the boundaries implies that the ``no-boundary'' saddles of the theory without metric fluctuations are no longer the saddles of the one-loop corrected action. The corrected saddles have the Universe starting from a nonzero size. | 揺らぎのあるド・ジッター的宇宙に対する4次元アインシュタイン-ヒルベルト重力の経路積分を調べ、ある境界構成から別の境界構成への遷移振幅を計算する。 重力系は、ラプス、スケール因子、および計量揺らぎ場によって記述される。 変分無矛盾性は、適切な境界作用によってバルク理論を拡張することを要求する。 スケール因子に関する与えられた境界選択は、それぞれが揺らぎ場の境界選択を制限する無限の共変境界作用族によって達成可能であることがわかる。 一般共変性は、2つの境界選択を密接に結び付けており、もはや独立に選択することはできない。 境界において計量揺らぎがゼロの場合、ゲージ固定重力経路積分は、ラプス積分のみによって接続されたスケール因子と計量揺らぎ場に関する経路積分に分解される。 前者は正確に実行可能であるが、後者は1ループまで計算され、1ループ補正された減衰作用となる。 紫外線（UV）発散は系統的に抽出され、適切なカウンタータームを追加することで除去され、減衰に対する有限有効作用となる。 減衰有効作用は、有限遷移振幅の計算に利用される。 仮想重力子からの寄与は宇宙の大きさとともに永年的に増加することが見られ、赤外線発散遷移振幅につながる。 境界においてゼロでない計量変動が存在することは、計量変動のない理論の「境界なし」鞍部が、1ループ補正作用の鞍部ではなくなることを意味する。 補正された鞍部では、宇宙は非ゼロの大きさから始まる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze the tree-level generation of entanglement through some key scattering processes in massless quantum electrodynamics on canonical noncomutative spacetime with space-space type of noncommutativity. The fermions in the noncommutative theory will be zero charge fermions. The scattering processes we shall study do not occur in ordinary Minkowski spacetime. We shall use the concurrence to characterize the amount of entanglement generated through a given scattering process. We shall show that, at tree-level, the concurrence for the scattering of two photons of opposite helicity is given by the same expression as in the case of the scattering of gluons in ordinary Minkowski spacetime. Thus, maximal entanglement is achieved if and only if the polar scattering angle is equal to $\pi/2$. We also compute the concurrence for the head-on collision in the laboratory reference frame of two fermions of opposite helicity to obtain the same result as in the case of photon scattering. Finally, we shall study a type of collision at right angles in the laboratory frame of fermions with opposite helicity. We show that in the latter case the concurrence depends on energy of the incoming fermions, the noncommutativity matrix $\theta^{ij}$, the polar, $\theta$, and azimuth angle, $\phi$, of the zero-momentum frame of the incoming fermions. In this latter case we see that when $\theta=\pi/2$ there are values of $\phi$ for which no entanglement is generated. | 我々は、空間-空間型の非可換性を持つ正準非可換時空上の質量ゼロ量子電気力学におけるいくつかの重要な散乱過程を通じた、ツリーレベルのエンタングルメント生成を解析する。 非可換理論におけるフェルミオンはゼロ電荷フェルミオンである。 我々が研究する散乱過程は通常のミンコフスキー時空では発生しない。 我々は、与えられた散乱過程を通して生成されるエンタングルメントの量を特徴付けるために、同時発生を用いる。 ツリーレベルにおいて、反対のヘリシティを持つ2つの光子の散乱の同時発生は、通常のミンコフスキー時空におけるグルーオンの散乱の場合と同じ式で与えられることを示す。 したがって、極散乱角が$\pi/2$に等しい場合にのみ、最大エンタングルメントが達成される。 光子散乱の場合と同じ結果を得るために、実験室系における反対ヘリシティを持つ2つのフェルミオンの正面衝突の同時発生も計算する。 最後に、実験室系における反対ヘリシティを持つフェルミオンの直角衝突のタイプを調べる。 後者の場合、同時発生は入射フェルミオンのエネルギー、非可換行列$\theta^{ij}$、入射フェルミオンのゼロ運動量系における極角$\theta$、および方位角$\phi$に依存することを示す。 後者の場合、$\theta=\pi/2$のとき、エンタングルメントが生成されない$\phi$の値が存在することがわかる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Detecting orbital eccentricity in a stellar-mass black-hole merger would point to a non-isolated formation channel. Eccentric binaries can form in dense stellar environments such as globular clusters or active galactic nuclei, or from triple stellar systems in the Galactic field. However, confidently measuring eccentricity is challenging -- short signals from high-mass eccentric mergers can mimic spin-induced precession, making the two effects hard to disentangle. This degeneracy weakens considerably for longer-duration signals. Here, GW200208_222617 provides a rare opportunity. Originating from a relatively low-mass binary with source-frame chirp mass $\sim20$ M$_\odot$, its gravitational-wave signal spanned $\sim14$ orbital cycles in band, with no indication of data quality issues. Previous analyses for quasi-circular binaries found no evidence for spin precession and, multiple subsequent studies found the data to favour an eccentric merger despite notable technical differences. All in all, we believe GW200208_222617 is the black-hole merger event from GWTC-3 with the least ambiguous detection of eccentricity. We present a critical discussion of properties and astrophysical interpretation of GW200208_222617 as an eccentric black-hole merger using models of field triples, globular clusters, and active galactic nuclei. We find that if GW200208_222617 was indeed eccentric, its origin is consistent with a field triple or globular cluster. Formation in the inner regions of an active galactic nucleus is disfavoured. The outer regions of such a disk remain a viable origin for GW200208_222617; we demonstrate how future detections of eccentric mergers formed in such environments could be powerful tools for constraining the disk geometry. | 恒星質量ブラックホール合体における軌道離心率の検出は、非孤立的な形成経路を示唆するものである。 離心率を持つ連星は、球状星団や活動銀河核などの高密度恒星環境、あるいは銀河系内の三連星系から形成される可能性がある。 しかし、離心率を確実に測定することは困難である。 高質量の離心率を持つ連星合体からの短い信号は、スピン誘起歳差運動を模倣することがあり、2つの効果を分離することが困難である。 この縮退は、持続時間の長い信号では大幅に弱まる。 ここで、GW200208_222617は稀な機会を提供する。 この連星は比較的低質量で、ソースフレームチャープ質量が$\sim20$ M$_\odot$である。 その重力波信号は、バンド内で$\sim14$軌道周期に及び、データ品質の問題は見られなかった。 これまでの準円形連星の解析では、スピン歳差運動の証拠は見つからず、その後の複数の研究では、顕著な技術的差異にもかかわらず、データは離心率の高い合体を支持するものであることが示されました。 全体として、GW200208_222617は、GWTC-3におけるブラックホール合体イベントの中で、離心率の検出が最も明確であったと考えられます。 本研究では、フィールドトリプル、球状星団、活動銀河核のモデルを用いて、離心率の高いブラックホール合体としてのGW200208_222617の特性と天体物理学的解釈について批判的に議論します。 その結果、GW200208_222617が実際に離心率の高いものであった場合、その起源はフィールドトリプルまたは球状星団と整合することが分かりました。 活動銀河核の内部領域での形成は好ましくありません。 このようなディスクの外側の領域は、GW200208_222617の起源として依然として有力であり、このような環境で形成された偏心合体の将来的な検出が、ディスクの形状を制限するための強力なツールとなり得ることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The low-energy effective description of Weyl semimetals is defined by the axion electrodynamics, which captures the effects arising due to the presence of nodes of opposite chirality in the electronic structure. Here we explore the magnetoelectric response of time-reversal breaking (TRB) Weyl superconductors in the London regime. The influence of the axion contribution leads to an increase in the London penetration depth$-$a behavior that can be anticipated by first considering the photon spectrum of a TRB Weyl semimetal. Moreover, we find that both the Meissner state and the vortex phase feature an interplay between the electric and magnetic fields. This leads to a nonvanishing electromagnetic angular momentum, which we calculate for a number of geometrical configurations. | ワイル半金属の低エネルギー有効記述は、アクシオン電気力学によって定義され、これは電子構造における反対カイラリティのノードの存在によって生じる効果を捉える。 本稿では、ロンドン領域における時間反転破れ（TRB）ワイル超伝導体の磁気電気応答を探求する。 アクシオン寄与の影響はロンドン侵入深度の増加につながる。 これは、まずTRBワイル半金属の光子スペクトルを考慮することで予測できる挙動である。 さらに、マイスナー状態と渦糸相の両方において、電場と磁場の相互作用が見られることを明らかにした。 これは、ゼロではない電磁角運動量をもたらし、これをいくつかの幾何学的構成に対して計算した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show how certain types of magnetic asymptotically Anti-de Sitter Euclidean wormholes can catalyze the onset of inflation. These wormholes can be embedded as saddle point solutions of General Relativity coupled to the Standard Model, the inflaton being identified with the Higgs particle. Our scenario is based on the assumption that the quantum effective potential for the Higgs turns negative at a certain high energy window, in line with current measured values for the Higgs and Top quark masses. Within our proposal, we can estimate various parameters and physical quantities of interest, in consistency with current observational bounds. | 我々は、ある種の磁気漸近反ド・ジッターユークリッドワームホールが、インフレーションの開始をどのように触媒するかを示す。 これらのワームホールは、標準模型と結合した一般相対論の鞍点解として埋め込まれ、インフレーションはヒッグス粒子と同一視される。 我々のシナリオは、ヒッグス粒子の量子有効ポテンシャルが、ヒッグス粒子とトップクォークの質量の現在の測定値と一致する、ある高エネルギーの窓で負に転じるという仮定に基づいている。 我々の提案では、現在の観測限界と整合的に、様々なパラメータと関心対象の物理量を推定することができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is expected that when the string coupling is taken to be sufficiently small, a black hole turns into a bound state of self-gravitating fundamental strings. This state would be described by winding strings wrapping around the Euclidean time circle, known as the Horowitz-Polchinski solution. In this paper, we study such a self-gravitating string configuration in two-dimensional dilaton gravity theories. We first derive an analytic expression of the solution describing a winding string in two-dimensions and investigate in detail the geometry of this solution. Our winding string solution in two dimensions describes the geometry near the surface of the bound state of self-gravitating strings in the large-dimension limit, much like a two-dimensional black hole describes the near horizon geometry of the Schwarzschild black hole in the large-dimension limit. To study quantum effects around self-gravitating strings, we obtain an analytic solution of winding strings in the RST model. In a similar fashion to the Hartle-Hawking vacuum around a black hole, our string solution in the RST model contains the background radiation, whose temperature is the same as that of the winding strings. | 弦の結合が十分に小さいとすると、ブラックホールは自己重力基本弦の束縛状態になることが予想される。 この状態は、ユークリッド時間円を巻き付ける弦の曲がりくねった状態として記述され、ホロウィッツ・ポルチンスキー解として知られる。 本論文では、このような自己重力弦の構成を2次元ディラトン重力理論において研究する。 まず、2次元における曲がりくねった弦を記述する解の解析的表現を導出し、この解の幾何学を詳細に調べる。 我々の2次元における曲がりくねった弦の解は、大次元極限における自己重力弦の束縛状態の表面近傍の幾何学を記述する。 これは、2次元ブラックホールが大次元極限におけるシュワルツシルトブラックホールの近傍地平線幾何学を記述するのとよく似ている。 自己重力弦の周りの量子効果を研究するために、RST模型における曲がりくねった弦の解析的解を得る。 ブラックホールの周囲のハートル・ホーキング真空と同様に、RSTモデルの弦理論解には、巻き弦と同じ温度の背景放射が含まれています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Applying the holographic 2-flavor Einstein--Maxwell-dilaton model, the parameters of which are fixed by lattice QCD, we extract the equations of state for hot quark--gluon plasma around the critical point at T=182 MeV, and have corresponding quark star cores constructed. By further adding hadron shells, the mass range of the whole stars spans from 2 to 17 solar masses, with the maximum compactness around 0.22. This result allows them to be black hole mimickers and candidates for gap events. The I--Love--Q--C relations are also analyzed, which show consistency with the neutron star cases when the discontinuity at the quark--hadron interface is not large. Furthermore, we illustrate the full parameter maps of the energy density and pressure as functions of the temperature and chemical potential and discuss the constant thermal conductivity case supposing a heat source inside. | 格子QCDによってパラメータが固定されたホログラフィック2フレーバー・アインシュタイン-マクスウェル-ディラトン模型を適用し、T = 182 MeVの臨界点付近の高温クォーク-グルーオン・プラズマの状態方程式を抽出し、対応するクォーク星核を構築した。 さらにハドロン殻を加えることで、星全体の質量範囲は2太陽質量から17太陽質量に及び、最大コンパクトネスは約0.22となる。 この結果から、これらの星はブラックホールの模倣体であり、ギャップ事象の候補となる可能性がある。 I-ラブ-Q-C関係式も解析され、クォーク-ハドロン界面の不連続性が大きくない場合、中性子星の場合と整合することがわかる。 さらに、エネルギー密度と圧力の完全なパラメータマップを温度と化学ポテンシャルの関数として示し、内部に熱源があると仮定して熱伝導率が一定の場合について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a method for solving loop integrals in dimensional regularization that is particularly useful in the context of inflation. We apply this method to the calculation of the tensor power spectrum induced by scalar fluctuations in slow-roll inflation. | 次元正則化におけるループ積分の解法を提示する。 これはインフレーションの文脈で特に有用である。 この手法を、スローロールインフレーションにおけるスカラー変動によって誘起されるテンソルパワースペクトルの計算に適用する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Within the framework of Becchi-Rouet-Stora-Tyutin (BRST) formalism, we show the existence of (i) a couple of off-shell nilpotent (i.e. fermionic) BRST and co-BRST symmetry transformations, and (ii) a full set of non-nilpotent (i.e. bosonic) symmetry transformations for an appropriate Lagrangian density that describes the combined system of the free Abelian 3-form and 1-form gauge theories in the physical four (3 + 1)-dimensions of the flat Minkowskian spacetime. This combined BRST-quantized field-theoretic system is essential for the existence of the off-shell nilpotent co-BRST and non-nilpotent bosonic symmetry transformations in the theory. We concentrate on the full algebraic structures of the above continuous symmetry transformation operators along with a couple of very useful discrete duality symmetry transformation operators existing in our four (3 + 1)-dimensional (4D) field-theoretic model. We establish the relevance of the algebraic structures, respected by the above discrete and continuous symmetry operators, to the algebraic structures that are obeyed by the de Rham cohomological operators of differential geometry. One of the highlights of our present endeavor is the observation that there are no ``exotic'' fields with the negative kinetic terms in our present 4D field-theoretic example for Hodge theory. | Becchi-Rouet-Stora-Tyutin (BRST) 形式の枠組みにおいて、(i) オフシェル冪零（すなわちフェルミオン的）BRST および co-BRST 対称性変換の組、および (ii) 平坦ミンコフスキー時空の物理的 4 次元 (3 + 1) における自由アーベル 3 形式および 1 形式ゲージ理論の複合系を記述する適切なラグランジアン密度に対する非冪零（すなわちボソン的）対称性変換の完全な組の存在を示す。 この複合 BRST 量子化場の理論系は、理論におけるオフシェル冪零 co-BRST および非冪零ボソン的対称性変換の存在に不可欠である。 我々は、上記の連続対称性変換作用素の完全な代数構造、ならびに我々の4次元（3 + 1）場の理論的モデルに存在するいくつかの非常に有用な離散双対性対称性変換作用素に焦点を当てる。 我々は、上記の離散および連続対称性作用素が遵守する代数構造と、微分幾何学のド・ラーム・コホモロジー作用素が従う代数構造との関連性を確立する。 我々の現在の取り組みのハイライトの一つは、ホッジ理論の現在の4次元場の理論的例において、負の運動項を持つ「エキゾチック」な場が存在しないという観察である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by recent work on the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model, we consider the effect of Radon or X-ray transformations, on the Laplace eigenfunctions in hyperbolic Bolyai-Lobachevsky space. We show that the Radon map from this space to Lorentzian-signature Anti-de Sitter or de Sitter space is easier to interpret if we use the Poincare disc model and eigenfunctions rather than the upper-half-plane model. In particular, this version of the transform reveals the geometric origin of the boundary conditions imposed on the eigenfunctions that are involved in calculating the SYK four-point function. | Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) モデルに関する最近の研究に着目し、双曲型ボヤイ-ロバチェフスキー空間におけるラプラス固有関数に対するラドン変換またはX線変換の効果を考察する。 この空間からロレンツシグネチャ反ド・ジッター空間またはド・ジッター空間へのラドン写像は、上半平面モデルではなくポアンカレ円板モデルと固有関数を用いると解釈が容易になることを示す。 特に、この変換は、SYK 4 点関数の計算に関係する固有関数に課される境界条件の幾何学的起源を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper we investigate the invariance of the Abelian Stueckelberg-like model under gauge and $N=1$ supersymmetric (SUSY) transformations in (3+1) spacetime. We show that the Stueckelberg-like mass term explicitly breaks $N=1$ supersymmetry under the Wess-Zumino (WZ) gauge condition. Nevertheless, we demonstrate that the WZ gauge is not needed in order to construct an action independent of compensating fields, manifestly supersymmetric and gauge invariant. | 本論文では、(3+1)時空におけるゲージ変換および$N=1$超対称性(SUSY)変換に対するアーベル的シュテッケルベルク型模型の不変性を調べる。 シュテッケルベルク型質量項が、ウェス-ズーミノ(WZ)ゲージ条件の下で$N=1$超対称性を明示的に破ることを示す。 しかしながら、補償場に依存しない、明らかに超対称かつゲージ不変な作用を構成するためにWZゲージは必要ないことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Dynamical axion (quasi) particles are emergent collective excitations in topological magnetic insulators that break parity and time reversal invariance or in Weyl semimetals. They couple to electromagnetism via a topological Chern-Simons term, leading to their decay into two photons. We extend the Weisskopf-Wigner formulation of atomic spontaneous emission to the quantum field theory of dynamical axion quasiparticles, allowing us to obtain the quantum two-photon state emerging from axion decay in real time. This state features \emph{hyperentanglement} in momentum and polarization with a distinct polarization pattern, a consequence of the parity and time reversal breaking of the axion-photon interaction. Polarization aspects of this two-photon state are studied by introducing quantum Stokes operators. Whereas the two-photon quantum state features vanishing \emph{averages} of the degree of polarization and polarization asymmetry, there are non-trivial momentum correlations of the Stokes operators. In particular momentum correlations of the \emph{polarization asymmetry} can be obtained directly from coincident momentum and polarization resolved two photon detection. Correlations of Stokes operators are directly related to momentum and polarization resolved Hanbury-Brown Twiss second order coherences. This relationship suggests two-photon correlations as a direct probe of dynamical axion quasiparticles. Similarities and differences with parametrically down converted photons and other systems where spontaneous emission yield hyperentangled two photon states are recognized, suggesting experimental avenues similar to tests of Bell inequalities to probe dynamical axion quasiparticles with coincident two photon detection. | 動的アクシオン（準）粒子は、パリティ不変性と時間反転不変性を破るトポロジカル磁性絶縁体、あるいはワイル半金属において出現する集団励起である。 これらはトポロジカル・チャーン・サイモンズ項を介して電磁気と結合し、2光子に崩壊する。 我々は、原子の自然放出に関するワイスコフ・ウィグナー定式化を動的アクシオン準粒子の量子場理論に拡張し、アクシオン崩壊から生じる量子2光子状態を実時間で得ることを可能にした。 この状態は、アクシオン-光子相互作用におけるパリティ不変性と時間反転不変性の破れの結果として、明確な偏光パターンを示す運動量と偏光のハイパーエンタングルメントを特徴とする。 この2光子状態の偏光の側面は、量子ストークス演算子を導入することによって研究される。 2光子量子状態は、偏光度と偏光非対称性の\emph{平均}がゼロとなる特徴を持つ一方、ストークス演算子の運動量相関は非自明である。 特に、\emph{偏光非対称性}の運動量相関は、同時運動量分解および偏光分解2光子検出から直接得られる。 ストークス演算子の相関は、運動量分解および偏光分解ハンベリー・ブラウン・ツイス二次コヒーレンスと直接関連している。 この関係は、2光子相関が動的アクシオン準粒子の直接的なプローブとなることを示唆している。 パラメトリックにダウンコンバートされた光子や、自発放出によって超エンタングルされた2光子状態が生じる他のシステムとの類似点と相違点から、同時2光子検出によって動的アクシオン準粒子をプローブするためのベル不等式のテストに類似した実験的手段が示唆される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the renormalization functions of dimensionally regularized $\phi^3$ theory in six dimensions up to loop order six in the minimal subtraction scheme. | 我々は、最小減算法を用いて、6次元の次元正則化$\phi^3$理論のループ次数6までの繰り込み関数を提示する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a $U(1)\otimes U(1)$ system coupled to scalar fields. Initially the model is studied in a novel continuum formulation and study of the appropriate diagonalizations is performed. Three models are examined, in two of which the scalar field couples with both gauge fields while in the third one the scalar field couples only to the dark photon. The model is then treated on a space-time lattice. We determine the phase diagram for various values of the kinetic coupling parameter. Then there follows the determination of masses for the scalar fields and the massive gauge fields, as well as the fine structure constants for the massless gauge fields. | 我々はスカラー場と結合した$U(1)\otimes U(1)$系を研究する。 まず、このモデルを新しい連続体定式化で研究し、適切な対角化について検討する。 3つのモデルを検討する。 そのうち2つはスカラー場が両方のゲージ場と結合し、残りの1つはスカラー場が暗黒光子とのみ結合する。 次に、このモデルを時空格子上で扱う。 運動学的結合パラメータの様々な値に対して相図を決定する。 次に、スカラー場と質量を持つゲージ場の質量、および質量を持たないゲージ場の微細構造定数を決定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Generalizing quantum chromodynamics (QCD) from three to arbitrarily many color degrees of freedom suggests that baryons can be described as solitons in an effective meson theory whose interaction strength decreases with the number of colors. The exact form of that theory is unknown, but at low energies chiral symmetry and its breaking are considered as the construction recipes for modeling the theory. The Skyrmion is a static, localized solution in a non-linear field theory for pions and it is the most prominent version of a soliton in a chirally symmetric meson theory. Upon quantization it reproduces the spectrum of the low-lying baryons and their static properties reasonably well. Extending that theory by vector mesons improves on the agreement between predicted and empirical data. Chiral solitons within models for the quark flavor dynamics facilitate the investigation of nucleon structure functions. Here we provide a pedagogical overview of these facets. | 量子色力学（QCD）を3色自由度から任意の色自由度へと一般化すると、有効中間子理論において、相互作用強度が色数とともに減少するソリトンとして重粒子を記述できることが示唆される。 この理論の正確な形態は不明であるが、低エネルギー領域ではカイラル対称性とその破れが理論をモデル化するための構成法として考えられる。 スキルミオンは、パイ中間子の非線形場の理論における静的かつ局所的な解であり、カイラル対称中間子理論におけるソリトンの最も顕著なバージョンである。 量子化すると、低エネルギー重粒子のスペクトルとその静的特性をかなりよく再現する。 この理論をベクトル中間子で拡張すると、予測データと経験データの一致が改善される。 クォークフレーバーダイナミクスのモデルにおけるカイラルソリトンは、核子構造関数の研究を容易にする。 ここでは、これらの側面について教育的な概要を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Unitary metaplectic representations of the group $SL_2(\mathbb{Z}_{2^n})$ are necessary to describe the evolution of $2^n$-dimensional quantum systems, such as systems involving $n$ qubits. It is shown that in order for the metaplectic property to be fulfilled, an increase in the dimensionality of the involved $n$-qubit Hilbert spaces, from $2^n$ to $2^{2n}$, is necessary. Thus we construct the general matrix form of such representations based on the magnetic translations of the diagonal subgroup $HW_{2^n} \otimes HW_{2^n}$. Comparisson with other approaches on this problem of the literature are discussed. | 群$SL_2(\mathbb{Z}_{2^n})$のユニタリメタプレクティック表現は、$n$量子ビットを含む系のような$2^n$次元量子系の発展を記述するために必要である。 メタプレクティック特性が満たされるためには、関与する$n$量子ビットヒルベルト空間の次元を$2^n$から$2^2n}$に増加させる必要があることが示される。 そこで我々は、対角部分群$HW_{2^n}\otimes HW_{2^n}$の磁気並進運動に基づいて、そのような表現の一般行列形式を構築する。 この問題に関する文献の他のアプローチとの比較を議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the AdS/CFT framework, vacuum and excited states are systematically described by imposing arbitrary Dirichlet boundary conditions at the AdS boundary. Furthermore, there are explicit relations connecting the quantum states to their corresponding dual Euclidean AdS geometries, in line with the Hartle-Hawking (HH) construction. The ground state therefore corresponds to the dominant saddle point under trivial conditions on the asymptotic boundary, which is the exact Euclidean AdS geometry. In contrast, the situation in de Sitter spacetime differs significantly, as there is no natural region analogous to the AdS boundary. Thus, the Hartle Hawking approach precisely defines the ground state as a path integral over smooth (Euclidean) geometries ending on a spatial Cauchy surface, with \textit{no} additional boundary or past singularity, known as the no boundary proposal. In this work, we revisit the no boundary proposal to describe excited states within the framework of de Sitter Holography. Specifically, we investigate the possibility of defining a family of excited states by introducing an additional boundary in the Euclidean region and imposing arbitrary Dirichlet boundary conditions on it. As a result, we demonstrate that the computation of $n$ point correlation functions is consistent with the presence of excited states, and furthermore, show that cosmological late-time observables in these states undergo non-trivial modifications. This study may have significant implications for the development of the holographic dictionary for de Sitter spacetimes. | AdS/CFT の枠組みでは、AdS 境界に任意のディリクレ境界条件を課すことで、真空状態と励起状態を系統的に記述します。 さらに、ハートル-ホーキング (HH) 構成に沿って、量子状態と対応する双対ユークリッド AdS 幾何とを明示的に結び付ける関係があります。 したがって、基底状態は、漸近境界上の自明な条件の下で支配的な鞍点、つまり正確なユークリッド AdS 幾何に対応します。 対照的に、ド・ジッター時空では状況が大きく異なり、AdS 境界に類似した自然な領域は存在しません。 したがって、ハートル-ホーキングのアプローチは、基底状態を、空間コーシー面を終点とする滑らかな (ユークリッド) 幾何上の経路積分として正確に定義します。 この経路積分は、境界なし提案として知られています。 本研究では、ド・ジッター・ホログラフィーの枠組みの中で励起状態を記述するための無境界提案を再検討する。 具体的には、ユークリッド領域に追加の境界を導入し、任意のディリクレ境界条件を課すことで、励起状態の族を定義する可能性を調査する。 その結果、$n$点相関関数の計算が励起状態の存在と整合することを実証し、さらに、これらの状態における宇宙論的後期観測量が非自明な変化を受けることを示す。 本研究は、ド・ジッター時空のホログラフィック辞書の開発に重要な意味を持つ可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In the present work, quasilocal Brown-York charges are derived that coincide in the large sphere limit with the conserved supertranslation hair and superrotation charges introduced by Hawking, Perry and Strominger in [45, 46]. Given these charges, a general scenario is outlined in which a non-rotating black hole completely evaporates after its collapse due to particle creation effects, whereby a genuine one-way traversable event horizon is never formed, but merely a two-way traversable dynamical (resp. future trapping) horizon. The formation of such a dynamical horizon has the consequence, as is demonstrated, that quasilocal energy transported by the considered charges, and thus information, can continuously escape through the black hole horizon to infinity; a mechanism which, as is argued, could possibly prevent information loss once the black hole formation and evaporation process comes to an end. | 本研究では、大球面極限において、ホーキング、ペリー、ストロミンガーが[45, 46]で導入した保存される超並進ヘア電荷および超回転電荷と一致する準局所ブラウン・ヨーク電荷を導出する。 これらの電荷を仮定すると、非回転ブラックホールが粒子生成効果により崩壊後に完全に蒸発するという一般的なシナリオが概説される。 この場合、真に一方向に通過可能な事象の地平線は形成されず、双方向に通過可能な動的（または未来の捕捉）地平線が形成されるのみである。 このような動的地平線の形成は、実証されているように、検討対象の電荷によって輸送される準局所エネルギー、ひいては情報がブラックホールの地平線を無限遠まで連続的に逃げることができるという結果をもたらす。 これは、ブラックホールの形成と蒸発過程が終了した後、情報の損失を防ぐ可能性があると主張されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that two Yukawa-SYK models with a weak tunneling contact can have an exotic hybrid superconducting thermofield-double-like state that is holographically dual to a traversable wormhole connecting two black holes with charged scalar hair. The hybrid superconducting thermo-field-double/wormhole state is distinguishable by anomalous scaling of revival oscillations in the fermionic Green's function, but also in a unique Andreev-revival in the anomalous Green's function. The existence of this TFD/wormhole state surprisingly shows that the some quantum critical effects can survive the phase transition to superconductivity. This Andreev-revival is in principle an accessible signature of the transition to the TFD/wormhole phase detectable in the ac-Josephson current. | 弱いトンネル接触を持つ2つのYukawa-SYK模型が、2つのブラックホールを荷電スカラーヘアで結ぶ通過可能なワームホールとホログラフィック双対な、エキゾチックな混成超伝導熱場二重様状態を持つことを示す。 この混成超伝導熱場二重/ワームホール状態は、フェルミオングリーン関数における復活振動の異常なスケーリングだけでなく、異常グリーン関数における特異なアンドレーエフ復活によっても区別できる。 このTFD/ワームホール状態の存在は、驚くべきことに、いくつかの量子臨界効果が超伝導への相転移を生き残ることができることを示している。 このアンドレーエフ復活は、原理的に、交流ジョセフソン電流で検出可能なTFD/ワームホール相への転移のアクセス可能なシグネチャーである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider two four-dimensional gauge theories with gauge group $SU(N)$: the $\mathcal{N}=4$ Super Yang-Mills (SYM) theory and the $\mathcal{N}=2$ quiver gauge theory obtained as a $\mathbb{Z}_2$ orbifold of $\mathcal{N}=4$ SYM. In this context, we study a novel class of integrated correlators, namely those involving $n$-coincident Wilson lines and two moment map operators of conformal dimension two. By exploiting supersymmetric localization, we obtain exact expressions for these observables valid in the large-$N$ limit. Furthermore, using a combination of analytical and numerical methods, we derive their strong coupling expansions. | ゲージ群$SU(N)$を持つ2つの4次元ゲージ理論、$\mathcal{N}=4$の超ヤン・ミルズ(SYM)理論と、$\mathcal{N}=4$のSYMの$\mathbb{Z}_2$軌道として得られる$\mathcal{N}=2$のクィーバーゲージ理論を考察する。 この文脈において、我々は新しいクラスの積分相関関数、すなわち$n$一致ウィルソン線と2つの共形次元2のモーメント写像作用素を含む相関関数を研究する。 超対称性局在を利用することで、大$N$極限で有効なこれらの観測量の正確な表現を得る。 さらに、解析的手法と数値的手法を組み合わせて、それらの強結合展開を導く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Fermion zero modes of Bogomol'nyi-Prasad-Sommerfield monopole-string-domain wall composites in three spatial dimensions are studied. We analytically solve the Dirac equation and prove the existence of one fermion zero mode. Depending on mass parameters of bosons/fermions in the model, the zero modes are localized either on the monopoles, strings or domain walls, which we call monopole-string-domain wall fermions. We also show that in special cases, the zero modes can be confined within a finite vacuum region in the shape of an arbitrary convex polyhedron, which we call the polyhedral vacuum fermions. Furthermore, we show that fermionic superconducting currents do not generally flow on the host solitons except for the cases that the soliton network consists only of strings and domain walls and has translational symmetry about a spatial axis. | ボゴモリーニ-プラサド-ゾンマーフィールドのモノポール-ストリング-ドメインウォール複合体におけるフェルミオン零モードを3次元空間で解析的に解き、一つのフェルミオン零モードの存在を証明する。 モデル中のボソン/フェルミオンの質量パラメータに依存して、零モードはモノポール、ストリング、またはドメインウォールのいずれかに局在し、これをモノポール-ストリング-ドメインウォールフェルミオンと呼ぶ。 また、特殊なケースでは、零モードが任意の凸多面体の形状の有限真空領域内に閉じ込められることも示し、これを多面体真空フェルミオンと呼ぶ。 さらに、ソリトンネットワークがストリングとドメインウォールのみから構成され、空間軸の周りに並進対称性を持つ場合を除き、フェルミオン超伝導電流は一般にホストソリトン上に流れないことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The XY-plaquette model is the most straightforward lattice realization of a broad class of fractonic field theories that host quasiparticles with restricted mobility. The plaquette interaction appears naturally as a ring-exchange term in the low-energy description of exciton Bose liquids, cold atomic gases, and quantum dimer models. Using first-principle Monte Carlo simulations, we study the phase diagram and the vortex dynamics in the XY-plaquette model on a square lattice in two spatial dimensions. In its minimal formulation, the model contains a ring-exchange plaquette term in two spatial dimensions and a standard XY-link term in the (imaginary) time direction. We show that the phase diagram of the minimal XY-plaquette model possesses two phases: (i) a disordered vortex-dominated phase in which a single percolating vortex trajectory occupies the whole 3d spacetime; (ii) a partially disordered phase in which the vortices become partially immobile, with their worldlines strictly confined to one or several infinite two-dimensional planes. The spatial positions and spatial orientations (along $x$ or $y$ axis) of these vortex domain walls appear to be spontaneous. Individual vortices form a disordered system within each vortex domain wall, so the fractal spacetime dimension of vortex trajectories approaches $D_f = 2$. We argue that the appearance of the vortex walls could be interpreted as a consequence of the spontaneous breaking of a global internal symmetry in the compact XY-plaquette model. | XYプラケット模型は、運動性が制限された準粒子を包含する広範なフラクトン場の理論の、最も直接的な格子実現である。 プラケット相互作用は、励起子ボーズ液体、冷却原子気体、量子二量体模型の低エネルギー記述において、リング交換項として自然に現れる。 第一原理モンテカルロシミュレーションを用いて、我々は正方格子上の2次元空間におけるXYプラケット模型の相図と渦糸ダイナミクスを研究する。 最小定式化において、この模型は2次元空間におけるリング交換プラケット項と（虚）時間方向における標準的なXYリンク項を含む。 極小XYプラケット模型の相図には、(i) 単一の浸透する渦の軌跡が3次元時空全体を占める無秩序な渦支配相、(ii) 渦が部分的に不動となり、その世界線が1つまたは複数の無限の2次元平面に厳密に限定される部分無秩序相という2つの相が存在することを示す。 これらの渦領域壁の空間位置と空間方向（x軸またはy軸に沿った）は自発的であるように見える。 個々の渦は各渦領域壁内で無秩序系を形成するため、渦の軌跡のフラクタル時空次元は$D_f = 2$に近づく。 渦壁の出現は、コンパクトXYプラケット模型における大域的内部対称性の自発的破れの結果として解釈できると主張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We give a brief account of a non-abelian GLSM that describes a Calabi-Yau zerofold, in this case a single point, in the "large volume" phase. The other phase is non-regular, i.e. there is no clear separation between the gauge and the matter sectors. Prepared for the proceedings of the MATRIX program "The geometry of moduli spaces in string theory" held in September 2024. | 我々は、カラビ・ヤウ零次元（この場合は一点）を「大体積」相で記述する非アーベルGLSMについて簡潔に説明する。 もう一つの相は非正則であり、ゲージセクターと物質セクターの間に明確な区別はない。 2024年9月に開催されたMATRIXプログラム「弦理論におけるモジュライ空間の幾何学」のプロシーディングのために準備された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, first we show that a central Leibniz 2-algebra naturally gives rise to a solution of the Zamolodchikov Tetrahedron equation. Then we introduce the notion of linear 2-racks and show that a linear 2-rack also gives rise to a solution of the Zamolodchikov Tetrahedron equation. We show that a central Leibniz 2-algebra gives rise to a linear 2-rack if the underlying 2-vector space is splittable. Finally we discuss the relation between linear 2-racks and 2-racks, and show that a linear 2-rack gives rise to a 2-rack structure on the group-like category. A concrete example of strict 2-racks is constructed from an action of a strict 2-group. | 本論文では、まず中心ライプニッツ2-代数が自然にザモロドチコフ正四面体方程式の解を生じることを示す。 次に線型2-ラックの概念を導入し、線型2-ラックもザモロドチコフ正四面体方程式の解を生じることを示す。 さらに、基礎となる2-ベクトル空間が分割可能である場合、中心ライプニッツ2-代数は線型2-ラックを生じることを示す。 最後に線型2-ラックと2-ラックの関係を議論し、線型2-ラックが群状カテゴリ上の2-ラック構造を生じることを示す。 厳密2-ラックの具体的な例は、厳密2-群の作用から構成される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study theories of the "General Relativity + Yang-Mills" type in 4d spacetime with cosmological constant, focusing on formulations where the basic variables are connections and curvatures (but no metric). We present a new Lagrangian for GR coupled to Yang-Mills, which uses the same kind of variables for both sectors, and has a manifest double-copy structure. This Lagrangian comes in both non-chiral (real) and chiral (complex) versions. The chiral version makes it easy to isolate the self-dual sector. The latter lends itself to a higher-spin (HS) generalization, which combines the HS Self-Dual GR and HS Self-Dual Yang-Mills of Krasnov, Skvortsov and Tran. We then descend from the covariant formulation to lightcone gauge, and construct a cubic-exact lightcone action. For HS Self-Dual Yang-Mills, we solve the lightcone field equations to all orders in perturbation theory. Finally, we discuss the relation between lightcone foliations that share a lightray -- a setup relevant for the scattering problem in the de Sitter static patch. We derive this relation at the linearized level, and argue from causality+symmetry that it cannot receive non-linear corrections. We explore the associated gauge transformations in the non-linear covariant theory. | 我々は、宇宙定数を含む4次元時空における「一般相対論 + ヤン＝ミルズ」型理論を研究する。 特に、接続と曲率（計量変数は含まない）を基本変数とする定式化に焦点を当てる。 ヤン＝ミルズと結合した一般相対論のための新しいラグランジアンを提示する。 このラグランジアンは、両セクターに同じ種類の変数を用い、明示的な二重コピー構造を持つ。 このラグランジアンには、非カイラル（実）版とカイラル（複素）版の両方がある。 カイラル版では自己双対セクターの分離が容易になる。 後者は、クラスノフ、スクヴォルツォフ、トランによるHS自己双対一般相対論とHS自己双対ヤン＝ミルズを組み合わせた高スピン（HS）一般化に適している。 次に、共変定式化から光円錐ゲージへと降りていき、3次厳密な光円錐作用を構築する。 HS自己双対ヤン＝ミルズに対して、光円錐場の方程式を摂動論におけるすべての次数まで解く。 最後に、光線を共有する光円錐の葉理構造間の関係について議論する。 これは、ド・ジッター静的パッチにおける散乱問題に関連する設定である。 この関係を線形化レベルで導出し、因果律と対称性から、非線形補正を受けないことを論じる。 関連するゲージ変換を非線形共変理論で考察する。 |
| 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 recently proposed differential homotopy approach to the analysis of nonlinear higher spin theory is developed. The Ansatz is extended to the form applicable in the second order of the perturbation theory and general star-multiplication formulae are derived. The relation of the shifted homotopy and differential homotopy formalisms is worked out. Projectively-compact spin-local quadratic (anti)holomorphic vertices in the one-form sector of higher-spin equations are obtained within the differential homotopy formalism. | 非線形高次スピン理論の解析に対する、最近提案された微分ホモトピーアプローチを展開する。 この仮説は摂動論の2次の階に適用可能な形式に拡張され、一般的なスター乗算公式が導出される。 シフトホモトピー形式と微分ホモトピー形式との関係を解明する。 高次スピン方程式の1形式セクターにおける射影コンパクトスピン局所2次（反）正則頂点が、微分ホモトピー形式の範囲内で得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose in this work the study of the production of axions in stellar plasma medium through an external magnetic field. In the background field approximation, we can show that the presence of the external magnetic field induces a mixing between the photon and the axion, i.e. the so called Primakoff effect. Since the axion is one of the greatest candidates for dark matter, for being a neutral pseudo-scalar field, the Primakoff process constitutes a mechanism (or portal) to access the dark sector, which in turn provides us new perspectives beyond the standard model. In the high energies limit, observables like probabilities transitions and particles production rates were computed. | 本研究では、外部磁場を介した恒星プラズマ媒質中のアクシオン生成の研究を提案する。 背景場近似において、外部磁場の存在が光子とアクシオンの混合、いわゆるプリマコフ効果を引き起こすことを示すことができる。 アクシオンは中性擬スカラー場であることから暗黒物質の有力候補の一つであるため、プリマコフ過程は暗黒領域へのアクセス機構（あるいは入り口）となり、標準模型を超えた新たな視点を提供する。 高エネルギー極限においては、確率遷移や粒子生成率といった観測量が計算された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, the dynamics of quantum systems that involve both unitary evolution and quantum measurements have attracted attention due to the exotic phenomenon of measurement-induced phase transitions. The latter refers to a sudden change in a property of a state of $n$ qubits, such as its entanglement entropy, depending on the rate at which individual qubits are measured. At the same time, quantum complexity emerged as a key quantity for the identification of complex behaviour in quantum many-body dynamics. In this work, we investigate the dynamics of the quantum state complexity in monitored random circuits, where $n$ qubits evolve according to a random unitary circuit and are individually measured with a fixed probability at each time step. We find that the evolution of the exact quantum state complexity undergoes a phase transition when changing the measurement rate. Below a critical measurement rate, the complexity grows at least linearly in time until saturating to a value $e^{\Omega(n)}$. Above, the complexity does not exceed $\operatorname{poly}(n)$. In our proof, we make use of percolation theory to find paths along which an exponentially long quantum computation can be run below the critical rate, and to identify events where the state complexity is reset to zero above the critical rate. We lower bound the exact state complexity in the former regime using recently developed techniques from algebraic geometry. Our results combine quantum complexity growth, phase transitions, and computation with measurements to help understand the behavior of monitored random circuits and to make progress towards determining the computational power of measurements in many-body systems. | 近年、ユニタリー進化と量子測定の両方を伴う量子系のダイナミクスは、測定誘起相転移という特異な現象によって注目を集めている。 後者は、個々の量子ビットの測定速度に依存して、n個の量子ビットの状態の特性（例えばエンタングルメントエントロピー）が突然変化する現象を指す。 同時に、量子複雑性は量子多体ダイナミクスにおける複雑な挙動を同定するための重要な量として浮上した。 本研究では、n個の量子ビットがランダムユニタリー回路に従って進化し、各時間ステップで一定の確率で個別に測定される、モニターされたランダム回路における量子状態複雑性のダイナミクスを調査する。 測定速度を変化させると、正確な量子状態複雑性の進化は相転移を起こすことがわかった。 臨界測定速度以下では、複雑性は少なくとも時間とともに線形に増加し、値$e^{\Omega(n)}$で飽和する。 それ以上の速度では、計算量は$\operatorname{poly}(n)$を超えません。 私たちの証明では、パーコレーション理論を用いて、指数関数的に長い量子計算を臨界速度以下で実行できる経路を見つけ、臨界速度以上で状態計算量がゼロにリセットされる事象を特定します。 私たちは、代数幾何学の最近開発された手法を用いて、前者の領域における正確な状態計算量の下限を定めました。 私たちの結果は、量子計算量の増加、相転移、そして計算と測定を組み合わせることで、監視対象のランダム回路の挙動を理解し、多体系における測定の計算能力を決定するための進歩に貢献します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| An alternative method to invert the Radon transforms without the use of Courant-Hilbert's identities has been proposed and developed independently from the space dimension. For the universal representation of inverse Radon transform, we study the consequences of inhomogeneity of outset function without the restrictions on the angular Radon coordinates. We show that this inhomogeneity yields a natural evidence for the presence of the extra contributions in the case of the full angular region. In addition, if the outset function is well-localized in the space, we demonstrate that the corresponding boundary conditions and the angular restrictions should be applied for both the direct and inverse Radon transforms. Besides, we relate the angular restrictions on the Radon variable to the boundary exclusion of outset function and its Radon image. | クーラン-ヒルベルト恒等式を用いずにラドン変換を逆変換する代替法が、空間次元とは独立して提案・開発されている。 逆ラドン変換の普遍的表現について、角度ラドン座標への制約なしにアウトセット関数の不均一性の結果を考察する。 この不均一性は、全角度領域において余分な寄与が存在することの自然な証拠となることを示す。 さらに、アウトセット関数が空間内で十分に局所化されている場合、対応する境界条件と角度制約が、直接ラドン変換と逆ラドン変換の両方に適用されるべきであることを示す。 さらに、ラドン変数の角度制約を、アウトセット関数とそのラドン像の境界除外と関連付ける。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The tidal deformability is a key observable to test the nature of compact objects in a binary coalescence. Within vacuum General Relativity, the tidal Love numbers of a four-dimensional black hole are strictly zero, while they are non-zero and model-dependent for material objects, matter distributions around black holes, or in alternative theories of gravity. Here, we develop a model-agnostic framework based on the membrane paradigm, where the tidal properties of a spherically symmetric object are encoded in the response of a fictitious membrane in terms of viscosity coefficients. We show that both neutron stars and exotic compact objects (in particular, we provide an explicit example for thin-shell gravastars) are included in this framework, provided that the bulk and shear viscosity coefficients of the membrane have a nontrivial frequency dependence. We derive a general result for the electric and magnetic tidal Love numbers for non-rotating and spherically symmetric compact objects in terms of the viscosity coefficients, discussing their behavior with the compactness of the object, and identifying the conditions for the logarithmic behavior found in previous literature for various ultracompact objects. Finally, we show that the membrane shear viscosity coefficients associated with neutron star models feature novel quasi-universal relations, which depend only mildly on the neutron-star equation of state. | 潮汐変形は、連星合体におけるコンパクト天体の性質を検証するための重要な観測量である。 真空一般相対論では、4次元ブラックホールの潮汐ラブ数は厳密にゼロであるが、物質天体、ブラックホール周囲の物質分布、あるいは代替重力理論においてはゼロではなく、モデルに依存する。 本研究では、球対称天体の潮汐特性を、粘性係数を用いて架空の膜の応答に符号化する膜パラダイムに基づく、モデルに依存しない枠組みを構築する。 膜の体積粘性係数とせん断粘性係数が非自明な周波数依存性を持つという条件で、中性子星とエキゾチックコンパクト天体（特に薄殻重力星の明確な例を示す）の両方がこの枠組みに含まれることを示す。 回転しない球対称コンパクト天体の電気的および磁気的潮汐ラブ数について、粘性係数の観点から一般的な結果を導き、その挙動と天体のコンパクト性との関係を議論し、様々な超コンパクト天体について過去の文献で見出された対数的挙動の条件を特定する。 最後に、中性子星モデルに関連する膜せん断粘性係数は、中性子星状態方程式にほとんど依存しない、新しい準普遍関係を示すことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we critically reanalyze the explicit breaking of the Peccei-Quinn global symmetry -- and the corresponding corrections to the QCD axion potential -- induced by gravity. Specifically, we examine the role of gravitational instantons, which are non-perturbative, finite-action solutions to the Euclidean Einstein equations. These instantons represent topologically nontrivial configurations of spacetime and are analogous to instantons in gauge theory. The amount of symmetry breaking induced by gravitational instantons can be computed in a controlled way within the framework of semi-classical gravity, using 't Hooft operators, in full analogy to the computation of the axion potential arising from QCD small instanton effects. Contrary to previous results in the literature, we find that the effects of gravitational instantons are extremely small and therefore do not give rise to a significant quality problem for the axion solution to the strong CP problem, both within the Standard Model and in beyond-the-Standard-Model scenarios that involve multiple copies of the Standard Model. In conclusion, we argue that, assuming the ultraviolet completion of gravity is weakly coupled, the axion solution to the strong CP problem remains free from any quality issues due to gravity. Along the way, we derive the effective Lagrangian of the QCD axion, including its gravitational coupling. | 本研究では、重力によって誘起されるペッチェイ-クイン大域対称性の明示的な破れ、およびそれに伴うQCDアクシオンポテンシャルへの補正を批判的に再解析する。 具体的には、ユークリッド・アインシュタイン方程式の非摂動的有限作用解である重力インスタントンの役割を検証する。 これらのインスタントンは位相的に非自明な時空構成を表し、ゲージ理論におけるインスタントンに類似している。 重力インスタントンによって誘起される対称性の破れの量は、半古典的重力の枠組みの中で、トフーフト演算子を用いて制御された方法で計算することができる。 これは、QCDの小さなインスタントン効果から生じるアクシオンポテンシャルの計算と完全に類似している。 これまでの文献の結果とは対照的に、重力インスタントンの効果は極めて小さく、したがって標準模型の範囲内、および標準模型の複数のコピーを含む標準模型を超えたシナリオの両方において、強いCP問題に対するアクシオン解に重大な品質問題を引き起こさないことがわかった。 結論として、重力の紫外完成が弱結合していると仮定すると、強いCP問題に対するアクシオン解は重力によるいかなる品質問題からも自由であると主張する。 その過程で、QCDアクシオンの有効ラグランジアンを、その重力結合を含めて導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a perturbative model that accounts for the contribution of multi-partonic interactions to collider observables. A key feature of this multi-parton model is that cross sections are organised in terms of building blocks that are separately infrared-finite in virtue of the KLN theorem. We find compact expressions for these building blocks in terms of double discontinuities of Feynman-type integrals obtained by endowing a vacuum graph with additional topological information. The framework is applied to the computation of next-to-leading order structure functions in deep inelastic scattering. We comment on the scale dependence of these structure functions and discuss the possibility of relating them by a scheme change to those computed in the parton model. Finally we lay down next steps for analogous computations for deep inelastic scattering at NNLO and Drell-Yan at NLO. | 我々は、衝突型加速器観測量に対する多パートン相互作用の寄与を考慮した摂動論的モデルを導入する。 この多パートンモデルの重要な特徴は、断面積がKLN定理に基づき個別に赤外有限である構成要素として構成されていることである。 我々は、真空グラフに追加の位相情報を付与することで得られるファインマン型積分の二重不連続性を用いて、これらの構成要素の簡潔な表現を見出す。 この枠組みを深非弾性散乱における次数構造関数の計算に適用する。 これらの構造関数のスケール依存性についてコメントし、スキームの変更によってパートンモデルで計算された構造関数と関連付ける可能性について議論する。 最後に、NNLOおよびNLOにおけるDrell-Yanにおける深非弾性散乱に対する同様の計算のための次のステップを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The tree-level type II superstring theory scattering amplitude of two dilatons and two dilatinos is explicitly calculated from the Kawai-Lewellen-Tye relations. The corresponding Regge behavior is obtained. | 二つのディラトンと二つのディラティーノのツリーレベルII型超弦理論の散乱振幅を、Kawai-Lewellen-Tye関係式から明示的に計算する。 対応するRegge挙動が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Holographic CFTs admit a dual emergent description in terms of semiclassical general relativity minimally coupled to matter fields. While the gravitational interactions are required to be suppressed by the Planck scale, the matter sector is allowed to interact strongly at the AdS scale. From the perspective of the dual CFT, this requires breaking large-$N$ factorization in certain sectors of the theory. Exactly marginal multi-trace deformations are capable of achieving this while still preserving a consistent large-$N$ limit. We probe the effect of these deformations on the bulk theory by computing the relevant four-point functions in conformal perturbation theory. We find a simple answer in terms of a finite sum of conformal blocks, indicating that the correlators display no bulk-point singularities. This implies that the matter of the bulk theory is made strongly coupled by boundary terms rather than local bulk interactions. Our results suggest that holographic CFTs that describe strongly coupled AdS matter must be isolated points on the CFT landscape or sit infinitely far away on the conformal manifold from conventional holographic CFTs. | ホログラフィックCFTは、物質場と最小限に結合した半古典的一般相対論による双対的な創発的記述を許容する。 重力相互作用はプランクスケールで抑制される必要があるが、物質セクターはAdSスケールで強く相互作用することが許される。 双対CFTの観点からは、これは理論の特定のセクターにおいて大$N$因子分解を破ることを必要とする。 厳密に限界的なマルチトレース変形は、整合した大$N$極限を維持しながらこれを達成することが可能である。 我々は、これらの変形がバルク理論に与える影響を、共形摂動論における関連する4点関数を計算することにより調べた。 我々は、共形ブロックの有限和という単純な答えを見いだし、相関関数がバルク点特異点を示さないことを示唆している。 これは、バルク理論の物質が局所的なバルク相互作用ではなく境界項によって強く結合していることを意味する。 我々の研究結果は、強く結合したAdS物質を記述するホログラフィックCFTは、CFTランドスケープ上の孤立点であるか、共形多様体上で従来のホログラフィックCFTから無限に離れた位置にあることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We express holographic thermal correlators using a recurrence relation of $\{a_n\}$ at $n\to\infty$, building on recent advances in the connection formula for the Heun equation. We consider two gravitational solutions that correspond to distinct states in different subsectors of $\mathcal{N}=4$ super-Yang-Mills theory at finite temperature and density. The first is the Reissner-Nordstr\"{o}m-AdS$_5$ black hole, which has finite entropy at zero temperature, and the second is a charged dilatonic black hole in AdS$_5$, which has zero entropy at zero temperature. In both cases, we perturb the system with a charged scalar field and express the perturbation equation in terms of the Heun equation. We find interesting moving patterns of the poles of the correlators including eigenvalue repulsions. We discuss the relation between the recurrence relation and the Virasoro conformal block as two equivalent approaches to write the connection formula for the Heun equation. | ホイン方程式の接続公式における最近の進歩に基づき、$n\to\infty$における$\{a_n\}$の漸化式を用いてホログラフィック熱相関子を表現する。 有限温度および有限密度における$\mathcal{N}=4$超ヤン・ミルズ理論の異なるサブセクターにおける異なる状態に対応する2つの重力解を考察する。 1つ目は、零温度で有限エントロピーを持つライスナー-ノルドストル\"{o}m-AdS$_5$ブラックホールであり、2つ目は零温度でエントロピーが零であるAdS$_5$の荷電ディラトニックブラックホールである。 どちらの場合も、系に荷電スカラー場を作用させ、その摂動方程式をホイン方程式で表す。 固有値反発を含む相関子の極の興味深い移動パターンが見られる。 ホイン方程式の接続式を書くための2つの同等なアプローチとして、再帰関係とヴィラソロ共形ブロックの関係について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Weak first-order pseudocriticality with approximate scale invariance has been observed in a variety of settings, including the intriguing case of deconfined criticality in 2+1 dimensions. Recently, this has been interpreted as extremely slow flows ("walking behavior") for real-valued couplings in proximity to a bona fide critical point with complex-valued couplings, described by a complex conformal field theory (CFT). Here we study an SU($N$) generalization of the the Heisenberg antiferromagnet, which is a familiar model for deconfined criticality in 2+1 dimensions. We show that in 1+1 dimensions the model is located near a complex CFT, whose proximity can be tuned as a function of $N$. We employ state-of-the-art quantum Monte Carlo simulations for continuous $N$ along with an improved loop estimator for the R\'{e}nyi entanglement entropy based on a nonequilibrium work protocol. These techniques allow us to track the central charge of this model in detail as a function of $N$, where we observe excellent agreement with CFT predictions. Notably, this includes the region $N>2$, where the CFT moves into the complex plane and pseudocritical drifts enable us to recover the real part of the complex central charge with remarkable accuracy. Since the present model with $N=3$ is also equivalent to the spin-1 biquadratic model, our work sheds new light on the dimerized phase of the spin-1 chain, demonstrating that it is pseudocritical and proximate to a complex CFT. | 近似スケール不変性を持つ弱い一次擬臨界性は、2+1次元における興味深い脱閉じ込め臨界性を含む、様々な状況で観測されている。 最近、これは、複素共形場理論（CFT）によって記述される、複素数値結合を持つ真の臨界点の近傍における実数値結合の極めて遅い流れ（「ウォーキング挙動」）として解釈されている。 本稿では、2+1次元における脱閉じ込め臨界性のよく知られたモデルであるハイゼンベルク反強磁性体のSU($N$)一般化を考察する。 1+1次元において、このモデルは複素CFTの近傍に位置し、その近接性は$N$の関数として調整できることを示す。 我々は、連続$N$に対する最先端の量子モンテカルロシミュレーションと、非平衡作業プロトコルに基づくR\'{e}nyiエンタングルメントエントロピーの改良ループ推定値を採用した。 これらの手法により、このモデルのセントラルチャージを$N$の関数として詳細に追跡することができ、CFT予測との優れた一致が得られた。 特に、これには$N>2$領域が含まれる。 この領域ではCFTが複素平面内に移動し、擬臨界ドリフトによって複素セントラルチャージの実部を非常に高い精度で復元できる。 $N=3$の現在のモデルはスピン1の双二次モデルとも等価であるため、我々の研究はスピン1鎖の二量体相に新たな光を当て、それが擬臨界であり、複素CFTに近いことを実証した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently proposed $SL(2,\mathbb{Z})$ invariant $\alpha$-attractor models have plateau potentials with respect to the inflaton and axion fields. The slope of the potential in the inflaton direction is exponentially suppressed at large values of the inflaton field, but the slope of the potential in the axion direction is double-exponentially suppressed. Therefore, the axion field remains nearly massless and practically does not change during inflation. The inflationary trajectory in such models is stable with respect to quantum fluctuations of the axion field. We show that isocurvature perturbations do not feed into the curvature perturbations during inflation, and discuss the possibility of such transfer at the post-inflationary stage. | 最近提案された$SL(2,\mathbb{Z})$不変$\alpha$アトラクター模型は、インフレーション場とアクシオン場に関してプラトーポテンシャルを持つ。 インフレーション場の大きな値において、インフレーション方向のポテンシャルの傾きは指数関数的に抑制されるが、アクシオン方向のポテンシャルの傾きは二重指数関数的に抑制される。 したがって、アクシオン場はほぼ質量ゼロのままであり、インフレーション中も実質的に変化しない。 このような模型におけるインフレーション軌道は、アクシオン場の量子揺らぎに対して安定である。 我々は、等曲率摂動がインフレーション中に曲率摂動に影響を与えないことを示し、インフレーション後の段階でそのような移行が起こる可能性について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The one-loop correction to eleven-dimensional supergravity involves a term $t_8t_8R^4$, with four Riemann tensors. With a suitable UV regularization, this term is expected to reduce to a similar one-loop term present in the type IIA effective action. We show that, while this is indeed the case in the NSNS sector, it fails when one includes the RR fields. Specifically, we identify 4-point couplings involving the dilaton, the graviton and two RR one-forms which lead to amplitudes that disagree with one-loop string amplitudes. We conclude that the eleven-dimensional $R^4$ superinvariant must split into more than one upon dimensional reduction. We give a complete analysis of 4-point terms in eleven dimensions computed from superparticle amplitudes, and show that, again, extra terms involving RR fields arise from these. We also present a simplified form for the 4-point couplings in eleven dimensions. | 11次元超重力に対する1ループ補正には、4つのリーマンテンソルを持つ項$t_8t_8R^4$が含まれる。 適切なUV正則化を用いれば、この項はIIA型有効作用に存在する同様の1ループ項に縮減されると予想される。 NSNSセクターでは確かにそうなるが、RR場を含めると縮減されないことを示す。 具体的には、ディラトン、グラビトン、および2つのRR 1形式を含む4点結合が、1ループ弦の振幅と一致しない振幅をもたらすことを明らかにする。 11次元の$R^4$超不変量は、次元縮減によって必ず複数に分割されると結論付ける。 超粒子振幅から計算された11次元の4点項の完全な解析を行い、再び、RR場を含む追加の項がこれらから生じることを示す。 また、11次元における4点結合の簡略化された形も提示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The non-linear $\Sigma$-Model minimally coupled with Maxwell theory in $3+1$ dimensions possesses a topologically non-trivial sector characterized by ``lasagna''-like configurations. We demonstrate that, when a specific quantization condition is met, the associated second-order field equations admit a first-order Bogomol'nyi-Prasad-Sommerfield system. This discloses a hidden $(1+1)$-dimensional supersymmetry with $\mathcal{N}=2$ supercharges. We examine the supersymmetric imprint on the time-dependent regime, with particular emphasis on the transition from integrability to chaos. | 3+1次元のマクスウェル理論と最小限に結合した非線形$\Sigma$模型は、「ラザニア」のような配置を特徴とする位相的に非自明なセクターを持つ。 特定の量子化条件が満たされる場合、関連する2次の場の方程式が1次のボゴモルニ-プラサード-ゾンマーフィールド系を許容することを示す。 これは、$\mathcal{N}=2$のスーパーチャージを持つ隠れた$(1+1)$次元超対称性を明らかにする。 我々は、時間依存領域への超対称性の痕跡を、特に積分可能性からカオスへの遷移に重点を置いて調べる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute the renormalized expectation value of the stress-energy tensor operator for a quantum scalar field propagating on three-dimensional global anti-de Sitter space-time. The scalar field has general mass and nonminimal coupling to the Ricci scalar curvature, and is subject to Dirichlet, Neumann or Robin boundary conditions at the space-time boundary. We consider both vacuum and thermal states, and explore whether the weak and null energy conditions are satisfied by the quantum stress-energy tensor. We uncover a rather complicated picture: compliance with these two energy conditions depends strongly on the mass and coupling of the scalar field to the curvature, and the boundary conditions applied. | 3次元大域反ド・ジッター時空を伝播する量子スカラー場に対する応力エネルギーテンソル演算子の繰り込まれた期待値を計算する。 スカラー場は一般質量を持ち、リッチ・スカラー曲率との非極小結合を有し、時空境界においてディリクレ、ノイマン、またはロビン境界条件に従う。 真空状態と熱状態の両方を考慮し、量子応力エネルギーテンソルが弱エネルギー条件とヌルエネルギー条件を満たすかどうかを検証する。 その結果、かなり複雑な描像が明らかになる。 すなわち、これら2つのエネルギー条件への適合性は、スカラー場の質量と曲率への結合、そして適用される境界条件に強く依存する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using a purely kinematical argument, the Borde-Guth-Vilenkin (BGV) theorem states that any maximal space-time with average positive expansion is geodesically incomplete, hence past eternal inflation would be necessarily singular. Recently, discussions about the broadness of this theorem have been resurfaced by applying it to new models and/or challenging the space-time maximality hypothesis. In the present work, we use reference frames of non co-moving observers and their kinematical properties in order to inquire into the nature of such possible singular beginnings. Using the spatially flat de Sitter (dS) space-time as a laboratory, this approach allows us to exhaust all possibilities bounded by the BGV theorem in the case of general spatially flat Friedmann-Lema\^{\i}tre-Robertson-Walker (FLRW) geometries. We show that either there exists a scalar or parallelly propagated curvature singularity, or the space-time must be past asymptotically dS (with a definite non-zero limit of the Hubble parameter when the scale factor becomes null, hence excluding certain cyclic models) in order to be extensible. We are able to present this local extension without violating the null energy condition, and we show that this extension must contain a bounce. This is a mathematical result based on purely kinematical arguments and intuition. The possible physical realization of such extensions are also discussed. As a side product, we present a new chart that covers all de Sitter space-time. | 純粋に運動学的な議論を用いると、Borde-Guth-Vilenkin（BGV）定理は、平均正膨張を伴う任意の最大時空は測地学的に不完全であり、したがって過去の永遠のインフレーションは必然的に特異となることを述べている。 近年、この定理の広範性に関する議論は、新しいモデルへの適用や時空最大性仮説への異議申し立てによって再燃している。 本研究では、非共動観測者の参照フレームとその運動学的特性を用いて、そのような可能性のある特異な始まりの性質を調査する。 空間的に平坦なド・ジッター（dS）時空を実験室として用いることで、このアプローチは、一般的な空間的に平坦なフリードマン・レマ・トレ・ロバートソン・ウォーカー（FLRW）幾何学の場合にBGV定理によって制限されるすべての可能性を網羅することを可能にする。 我々は、時空が拡張可能であるためには、スカラーまたは平行伝播する曲率特異点が存在するか、あるいは漸近的にdSを超えている必要がある（スケール因子がゼロになるときにハッブルパラメータに明確な非ゼロ極限があり、したがって特定の巡回モデルは除外される）ことを示す。 我々は、この局所拡張をゼロエネルギー条件に違反することなく提示することができ、この拡張には必ずバウンスが含まれることを示す。 これは、純粋に運動学的議論と直感に基づく数学的結果である。 このような拡張の物理的実現可能性についても議論する。 副産物として、すべてのド・ジッター時空をカバーする新しいチャートを提示する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work aims to explore the holographic dual of the thermodynamics of 4-D dyonic AdS black holes within the AdS/CFT correspondence framework. With the alterations in $\Lambda$ as cosmological constant and $G_N$ as Newton's constant, the AdS black hole thermodynamics can be extended. This relates to incorporating the $C$ as CFT central charge and $\mu$ as its chemical potential to the standard pairs of $(T, S)$ that is temperature vs. entropy, and $(p,\mathcal{V})$ as field theory pressure vs. volume as a pair in the dual CFT for conjugate thermodynamic variables. We explore the dyonic system which is rich in phase transitions so the traditional pairs for potential and charges become $(\tilde{\Phi}_e,\tilde{Q}_e)$ as electric potential and charge and $(\tilde{\Phi}_m, \tilde{Q}_m)$ as magnetic potential and charge. Exploration of all the 16 ensembles, showed that some show interesting phase behaviour and criticality in some ensembles like $(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,\mathcal{V},C)$, $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,\mathcal{V},C)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,\mathcal{V},C)$ where we get a number of phase transitions and criticality namely Van der Waals, Superfluid $\lambda$ and Davies type where Davies type is missing in the last ensemble. In ensembles $(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,\mathcal{V},\mu)$, $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,\mathcal{V},\mu)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,\mathcal{V},\mu)$, we see only a Davies type phase transitions. In ensemble $(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,p,C)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,p,\mu)$, $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,p,C)$, $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,p,\mu)$, $(\tilde{\Phi}_m,\tilde{\Phi}_e,p,\mu)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,p,C)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,p,\mu)$ we see no criticality but we do see Davies type phase transition. In ensembles $(\tilde{\Phi}_m,\tilde{\Phi}_e,\mathcal{V},C)$, we see a confined/deconfined and Davies-type phase transition. | 本研究は、AdS/CFT対応の枠組みにおいて、4次元ダイオニックAdSブラックホールの熱力学のホログラフィック双対性を探求することを目的とする。 宇宙定数$\Lambda$とニュートン定数$G_N$を変更することで、AdSブラックホールの熱力学を拡張することができる。 これは、共役熱力学変数の双対CFTにおいて、温度とエントロピーの関係を表す標準的なペア$(T, S)$と、場の理論の圧力と体積の関係を表す標準的なペア$(p,\mathcal{V})$に、CFTの中心電荷$C$とその化学ポテンシャル$\mu$を組み込むことと関係している。 我々は相転移に富むダイオン系を研究し、従来のポテンシャルと電荷のペアは、電位と電荷として$(\tilde{\Phi}_e,\tilde{Q}_e)$、磁気ポテンシャルと電荷として$(\tilde{\Phi}_m, \tilde{Q}_m)$となる。 16個のアンサンブルすべてを調査した結果、いくつかのアンサンブルにおいて、興味深い相挙動と臨界状態が見られることが分かりました。 例えば、 $(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,\mathcal{V},C)$、 $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,\mathcal{V},C)$、 $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,\mathcal{V},C)$ などです。 これらのアンサンブルでは、ファンデルワールス転移、超流動転移、そしてデイヴィス転移といった様々な相転移と臨界状態が見られますが、最後のアンサンブルではデイヴィス転移は見られません。 アンサンブルでは、 $(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,\mathcal{V},\mu)$、 $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,\mathcal{V},\mu)$、 $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,\mathcal{V},\mu)$、Davies型の相転移のみが観測されます。 アンサンブル$(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,p,C)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{\Phi}_e,p,\mu)$, $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,p,C)$, $(\tilde{Q}_e,\tilde{\Phi}_m,p,\mu)$, $(\tilde{\Phi}_m,\tilde{\Phi}_e,p,\mu)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,p,C)$, $(\tilde{Q}_m,\tilde{Q}_e,p,\mu)$では臨界性は見られませんが、デイヴィス型相転移が見られます。 アンサンブルでは、$(\tilde{\Phi}_m,\tilde{\Phi}_e,\mathcal{V},C)$ において、閉じ込め／非閉じ込めおよびデイヴィス型の相転移が観測されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Dislocations, as topological defects in crystal lattices, are fundamental to understanding plasticity in materials. Similar periodic structures also arise in continuum field theories, such as chiral soliton lattices (CSLs), which appear in condensed matter systems like chiral magnets and in high-energy contexts such as quantum chromodynamics in strong magnetic field or under rapid rotation. This work investigates whether dislocations can dynamically form within such emergent CSLs. The chiral sine-Gordon model, reduced from the aforementioned examples by certain truncations, is useful to determine the ground state but it cannot describe time evolution, lacks dynamical formation or leads to singular dislocations, because its equations of motion do not contain a topological term. We propose a field-theoretical model including the topological term coupled to external fields resolving these issues by modifying the topological term so it affects the dynamics. Using numerical simulations, we study the real-time formation of CSLs in two and three spatial dimensions. In 2D, edge dislocations emerge spontaneously, guiding soliton growth and later annihilating to leave a stable CSL. In 3D, both edge and screw dislocations form; the latter exhibits helical structure influenced by the external field. We find stable double helical screw dislocations looking like a double helix staircase or DNA. We then demonstrate the formation of helical dislocations and analyze how the external field strength affects CSL density and formation speed. Our results provide a novel theoretical framework for understanding dislocations in solitonic structures, connecting high-energy field theory with materials science phenomena. | 転位は結晶格子中の位相欠陥として、材料の塑性を理解する上で基本的な概念です。 同様の周期構造は、カイラルソリトン格子（CSL）などの連続体場の理論にも現れます。 CSLは、カイラル磁性体のような凝縮系や、強磁場中または急速回転下の量子色力学などの高エネルギー領域に現れます。 本研究では、このような創発的なCSL内で転位が動的に形成されるかどうかを検証します。 前述の例から特定の切り捨てによって簡約されたカイラル・サイン・ゴードン模型は、基底状態を決定するのに有用ですが、運動方程式に位相項が含まれていないため、時間発展を記述できず、動的形成を欠き、特異な転位をもたらします。 本研究では、位相項をダイナミクスに影響を与えるように修正することでこれらの問題を解決する、外部場と結合した位相項を含む場の理論モデルを提案します。 数値シミュレーションを用いて、2次元および3次元空間におけるCSLのリアルタイム形成を研究する。 2次元では、刃状転位が自発的に発生し、ソリトンの成長を誘導し、その後消滅して安定したCSLを形成する。 3次元では、刃状転位とらせん転位の両方が形成され、後者は外部磁場の影響を受けたらせん構造を示す。 我々は、二重らせん階段やDNAのように見える安定した二重らせんらせん転位を発見した。 次に、らせん転位の形成を実証し、外部磁場強度がCSLの密度と形成速度にどのように影響するかを解析する。 我々の研究結果は、ソリトン構造における転位を理解するための新たな理論的枠組みを提供し、高エネルギー場の理論と材料科学現象を結びつけるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we conduct a thorough examination of the spectrum of the open confining string in 3+1 dimensions, commonly referred to as the open flux-tube, across various gauge groups of $SU(N_c)$. Our primary objective is to explore its behaviour as we approach the large-$N_c$ limit and the identification of possible world-sheet axion states. Specifically, we undertake a detailed analysis of the associated spectrum for $N_c=3, 4, 5, 6$. This marks the first systematic investigation of the open flux-tube spectrum within the context of the large-$N_c$ limit. More specifically, we analyse the spectra of flux-tubes that form between a static quark-antiquark pair, considering a significant number of radial excitations and eight irreducible representations characterized by the quantum numbers of angular momentum $\Lambda$, charge conjugation and parity $\eta_{CP}$ and the reflection symmetry $\epsilon$ for $\Lambda=0$. To this purpose we employ a diverse set of suitable operators, an anisotropic action, smearing techniques, and solve the generalized eigenvalue problem. We compare our findings with predictions from the Nambu-Goto string model to assess potential tensions indicative of novel phenomena such as the existence of axion-like state along the flux-tube world-sheet. Notably, we provide undoubted evidence of the existence of a massive axion-like particle with the same mass as the corresponding axion extracted within the context of closed flux-tube. This strengthens the conjecture that the axion is a property of the world-sheet of the QCD string. | 本研究では、3+1次元の開いた閉じ込め弦（一般に開いた磁束管と呼ばれる）のスペクトルを、SU(N_c)の様々なゲージ群にわたって徹底的に調べる。 主な目的は、大$N_c$極限に近づくにつれてその挙動を探求し、世界面アクシオン状態の可能性を特定することである。 具体的には、$N_c=3, 4, 5, 6$の関連スペクトルの詳細な解析を行う。 これは、大$N_c$極限の文脈における開いた磁束管スペクトルの体系的な研究としては初めてのものである。 より具体的には、静的なクォーク-反クォーク対間に形成されるフラックスチューブのスペクトルを解析し、多数のラジアル励起と、角運動量$\Lambda$、電荷共役およびパリティ$\eta_{CP}$、および$\Lambda=0$のときの鏡映対称性$\epsilon$の量子数によって特徴付けられる8つの既約表現を考慮する。 この目的のために、我々は多様な適切な演算子、異方的作用、スミアリング法を用い、一般化固有値問題を解く。 我々の結果を南部-後藤弦模型の予測と比較し、フラックスチューブ世界面に沿ったアクシオン状状態の存在などの新しい現象を示唆する潜在的な緊張を評価する。 特に、我々は閉じたフラックスチューブの文脈内で抽出された対応するアクシオンと同じ質量を持つ質量を持つアクシオン状粒子の存在の疑いのない証拠を提供する。 これは、アクシオンがQCD弦の世界面の特性であるという予想を強めるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a plethora of type-II supergravity solutions featuring AdS factors in their geometries, derived from integrable deformations of coset CFTs. Specifically, we uplift the $\lambda$-deformed models of $SO(4)_k/SO(3)_k$ and $SO(5)_k/SO(4)_k$, including the non-compact version of the latter. Requiring reality for the backgrounds imposes bounds on the deformation parameter. As a result, some of the solutions do not admit non-Abelian T-dual limit. | 我々は、コセットCFTの可積分変形から導かれる、AdS因子を幾何学に含む多数のタイプII超重力解を構築する。 具体的には、$SO(4)_k/SO(3)_k$および$SO(5)_k/SO(4)_k$の$\lambda$変形モデル（後者の非コンパクト版を含む）を、高次元化によって高次元化する。 背景に実在性を要求することで、変形パラメータに上界が課される。 その結果、いくつかの解は非アーベルT双対極限を許さない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We test an analytic cosmological solution within the framework of Weyl Integrable Spacetime using current observational data. In this model, dark energy is described by a pressureless fluid, while a scalar field arises naturally through the definition of the connection. This gravitational theory reveals a Chameleon Mechanism leading to a nonzero interaction between the scalar field and the matter sector. This model extends the standard $\Lambda $CDM cosmology by introducing one additional degree of freedom, allowing for deviations from $\Lambda$CDM dynamics. For the observational constraints we consider the Supernova data of Pantheon+ collaboration, the Cosmic Chronometers, the Baryonic Acoustic Oscillators of DESI DR2 collaboration and the gamma-ray bursts. We find that Weyl Integrable Spacetime fits the data in a better way than the $\Lambda$CDM. When all datasets are considered, the statistical comparison indicates a weak to moderate preference for Weyl Integrable Spacetime according to the Akaike Information Criterion and Jeffrey's scale for the Bayesian evidence. | 我々は、最新の観測データを用いて、ワイル可積分時空の枠組みの中で解析的宇宙論解を検証する。 このモデルでは、暗黒エネルギーは無圧力流体で記述され、スカラー場は接続の定義を通して自然に生じる。 この重力理論は、スカラー場と物質セクターの間に非ゼロ相互作用をもたらすカメレオン機構を明らかにする。 このモデルは、標準的な$\Lambda$CDM宇宙論に1つの自由度を追加することで拡張し、$\Lambda$CDMダイナミクスからの逸脱を許容する。 観測的制約として、Pantheon+共同研究の超新星データ、宇宙クロノメーター、DESI DR2共同研究のバリオン音響発振器、そしてガンマ線バーストを考慮した。 その結果、ワイル可積分時空は$\Lambda$CDMよりもデータに適合することが明らかになった。 すべてのデータセットを考慮すると、統計的比較は、赤池情報量基準とベイズ証拠のジェフリー尺度によれば、ワイル積分時空が弱から中程度に好まれることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Semiclassical quantization techniques are unreliable, if the magnitude of the quantum fluctuations becomes comparable with a classical background scale. This is the case, for example, for superstrings at temperatures close to the Hagedorn temperature. Here, we propose a non-standard treatment which aims to extend the semiclassical approach for type-II superstrings to such cases. This allows us to provide a well-posed reformulation of recent computations of the Hagedorn temperature in a large class of confining gauge theories. Along the way, we fill a gap in the literature by proving that the standard semiclassical one-loop partition function of the Green-Schwarz superstring can be made finite, by means of a suitable choice of integration measures, for any background worldsheet in a target spacetime satisfying the (type-IIA) supergravity field equations. | 半古典的量子化手法は、量子ゆらぎの振幅が古典的な背景スケールと同程度になる場合には信頼できない。 これは、例えば、ハーゲドン温度に近い温度における超弦の場合に当てはまる。 本稿では、II型超弦に対する半古典的アプローチをそのような場合に拡張することを目的とした非標準的な扱い方を提案する。 これにより、多くの閉じ込めゲージ理論におけるハーゲドン温度の最近の計算結果を、適切に再定式化することができる。 その過程で、グリーン・シュワルツ超弦の標準的な半古典的1ループ分割関数が、(IIA型)超重力場方程式を満たす対象時空における任意の背景世界面に対して、適切な積分尺度の選択によって有限にできることを証明することにより、文献の空白を埋める。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Compactifications of the heterotic string, to first order in the $\alpha'$ expansion, on manifolds with integrable $G_2$ structure give rise to three-dimensional ${\cal N} = 1$ supergravity theories that admit Minkowski and AdS ground states. As shown in arXiv:1904.01027, such vacua correspond to critical loci of a real superpotential $W$. We perform a perturbative study around a supersymmetric vacuum of the theory, which confirms that the first order variation of the superpotential, $\delta W$, reproduces the BPS conditions for the system, and furthermore shows that $\delta^2 W=0$ gives the equations for infinitesimal moduli. This allows us to identify a nilpotent differential, and a symplectic pairing, which we use to construct a bicomplex, or a double complex, for the heterotic $G_2$ system. Using this complex, we determine infinitesimal moduli and their obstructions in terms of related cohomology groups. Finally, by interpreting $\delta^2 W$ as an action, we compute the one-loop partition function of the heterotic $G_2$ system and show it can be decomposed into a product of one-loop partition functions of Abelian and non-Abelian instanton gauge theories. | ヘテロティック弦を$\alpha'$展開において一次にコンパクト化し、可積分な$G_2$構造を持つ多様体上に配置することで、ミンコフスキー基底状態とAdS基底状態を許容する3次元${\cal N} = 1$超重力理論が得られる。 arXiv:1904.01027に示されているように、このような真空は実超ポテンシャル$W$の臨界軌跡に対応する。 我々はこの理論の超対称真空の周りで摂動論的研究を行い、超ポテンシャルの一次変分$\delta W$が系のBPS条件を再現することを確認し、さらに$\delta^2 W=0$が無限小モジュライの方程式を与えることを示す。 これにより、冪零微分とシンプレクティック対を同定することができ、これらを用いてヘテロティック$G_2$系の双複体、あるいは二重複体を構成する。 この複体を用いて、関連するコホモロジー群を用いて無限小モジュライとその障害を決定する。 最後に、$\delta^2 W$を作用として解釈することにより、ヘテロティック$G_2$系の1ループ分配関数を計算し、それがアーベル型および非アーベル型インスタントンゲージ理論の1ループ分配関数の積に分解できることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a first-principle construction of baryons as quantum Hall droplets in single-flavor holographic QCD. The baryons are described as charged D6-branes with a circular boundary on a flavor D8-brane in the Type IIA backgrounds dual to the confining and non-confining phases. The holographic description allows us to calculate precisely their properties, such as mass and size. We also consider other objects with baryonic charge, such as vortons, domain walls with holes, and "sandwich vortons", and discuss the relative (meta)stability of all these configurations. | 我々は、単一フレーバー・ホログラフィックQCDにおける量子ホール効果液滴として重粒子を第一原理的に構成する。 重粒子は、閉じ込め相と非閉じ込め相の双対であるタイプIIA背景において、フレーバーD8ブレーン上に円形境界を持つ荷電D6ブレーンとして記述される。 このホログラフィック記述により、重粒子の質量やサイズといった特性を正確に計算することができる。 また、ボルトン、ホールを持つ磁壁、「サンドイッチ・ボルトン」など、重粒子電荷を持つ他の物体も考察し、これらすべての構成の相対的な（メタ）安定性について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent Bayesian analyses of heavy ion collision data have established a non-trivial temperature dependence of the shear and bulk viscosity per entropy. Motivated by this, we consider higher derivative corrections to realistic, bottom-up holographic models of quark-gluon plasma based on five-dimensional Einstein-dilaton theories and determine the dilaton potentials in the higher derivative terms by matching the Bayesian analyses. A byproduct of our analysis is the bulk viscosity that follows from the holographic V-QCD theory. Higher derivative corrections when treated perturbatively lead to tension with existing data. We investigate possible resolutions. | 重イオン衝突データの最近のベイズ解析により、エントロピーあたりのせん断粘性およびバルク粘性の温度依存性が非自明であることが明らかにされている。 これに基づき、我々は5次元アインシュタイン-ディラトン理論に基づくクォーク-グルーオンプラズマの現実的なボトムアップ・ホログラフィックモデルに対する高階微分補正を考慮し、ベイズ解析とのマッチングにより高階微分項におけるディラトンポテンシャルを決定する。 我々の解析の副産物として、ホログラフィックV-QCD理論から得られるバルク粘性が得られる。 高階微分補正を摂動論的に扱うと、既存データとの矛盾が生じる。 我々は可能な解決策を検討する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is well known that the expansion of the universe can create particles. However, due to ambiguities when defining particles during the expansion, there are still debates about how to choose vacuum and particle states. To clarify how particles are produced in an expanding universe, we study the creation of real scalar particles in flat FLRW spacetimes by using a recently developed equal-time Wigner formalism. By comparing this quantum kinetic formalism with the standard Bogoliubov approach, we make a natural definition of a particle number in terms of kinetic phase-space functions, which we then compare with common adiabatic particle numbers. With inspiration from flat spacetime QED, we perform numerical calculations and discuss the interpretation of the particle numbers in terms of a hypothetical switch-off in the expansion rate. Finally, we consider how this interpretation is affected by regularization. | 宇宙の膨張によって粒子が生成されることはよく知られています。 しかし、膨張中の粒子の定義には曖昧さが伴うため、真空状態と粒子状態の選択方法については依然として議論が続いています。 膨張宇宙における粒子生成の仕組みを明らかにするために、我々は最近開発された等時間ウィグナー形式を用いて、平坦FLRW時空における実スカラー粒子の生成を研究します。 この量子運動論的形式を標準的なボゴリュボフのアプローチと比較することで、運動学的位相空間関数を用いた粒子数の自然な定義を行い、それを一般的な断熱粒子数と比較します。 平坦時空QEDに着想を得て、数値計算を行い、膨張率の仮想的なスイッチオフの観点から粒子数の解釈について議論します。 最後に、この解釈が正則化によってどのように影響を受けるかを考察します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Carroll group arises in the vanishing speed of light limit of the Poincar\'{e} group and was initially discarded as just a mathematical curiosity. However, recent developments have proved otherwise. Carroll and conformal Carroll symmetries are now ubiquitous, appearing in diverse physical phenomena starting from condensed matter physics to quantum gravity. This review aims to provide the reader a gateway into this fast-developing field. After an introduction and setting the stage with basics of the symmetry in question, we detail the construction of Carrollian and Carrollian Conformal field theories (CCFT). We then focus on applications. By far the most popular of these applications is in the context of the construction of holography in asymptotically flat spacetimes (AFS) in terms of a co-dimension one dual CCFT. We review the early work on AFS$_3$ /CCFT$_2$ before delving into an in-depth analysis for the construction of the dual to 4D AFS. Two other important sets of applications are in hydrodynamics and in condensed matter physics, which we discuss in detail. Carroll hydrodynamics is introduced as the $c\to 0$ limit of relativistic hydrodynamics first and then reconstructed from a symmetry based approach. Relations to ultrarelativistic flows and connections to the quark-gluon plasma are discussed with concrete examples of the Bjorken and Gubser flow models. In condensed matter applications, we cover connections to fractons, flat bands, and phase separation in Luttinger liquid models. To conclude, we give very brief outlines of other topics of interest including string theory and black hole horizons. | キャロル群はポアンカレe群の光速度零極限で出現し、当初は単なる数学的な好奇心として無視されていました。 しかし、近年の発展により、その考えは覆されました。 キャロル対称性および共形キャロル対称性は現在、凝縮系物理学から量子重力に至るまで、様々な物理現象に広く現れています。 本レビューは、読者にこの急速に発展している分野への入り口を提供することを目指しています。 まず、導入と対称性の基礎的な説明を行った後、キャロル対称性理論およびキャロル共形場理論（CCFT）の構築を詳細に解説します。 次に、応用に焦点を当てます。 これらの応用の中で圧倒的に普及しているのは、共次元1の双対CCFTを用いた漸近平坦時空（AFS）におけるホログラフィーの構築です。 我々は、AFS$_3$ /CCFT$_2$ に関する初期の研究を概観した後、4D AFS への双対構築に関する詳細な分析に踏み込む。 他の重要な応用分野として、流体力学と凝縮系物理学の2つがあり、これらについて詳細に議論する。 キャロル流体力学は、まず相対論的流体力学の $c\to 0$ 極限として導入され、次に対称性に基づくアプローチから再構成される。 超相対論的流れとの関係、およびクォーク-グルーオンプラズマとの関連について、ビョルケン流モデルとグブサー流モデルの具体的な例を用いて議論する。 凝縮系への応用においては、フラクトン、フラットバンド、およびラッティンジャー液体モデルにおける相分離との関連を扱う。 最後に、弦理論やブラックホール地平線など、他の興味深いトピックについても簡単に概説する。 |
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| In recent years, the shape of the photon ring in black holes images has been argued to provide a sharp test of the Kerr hypothesis for future black hole imaging missions. In this work, we confront this proposal to beyond Kerr geometries and investigate the degeneracy in the estimations of the black hole parameters using the circlipse shape proposed by Gralla and Lupsasca. To that end, we consider a model-independent parametrization of the deviations to the Kerr black hole geometry, dubbed Kerr off shell (KOS), which preserves the fundamental symmetry structure of Kerr known as the Killing tower. Besides exhibiting a Killing tensor and thus a Carter-like constant, all the representants of this family also possess a Killing-Yano tensor and are of Petrov type D. The allowed deviations to Kerr, selected by the symmetry, are encoded in two free functions which depend respectively on the radial and polar angle coordinates. Using the symmetries, we provide an analytic study of the radial and polar motion of photon trajectories generating the critical curve, to which the subrings composing the photon ring converge. This allows us to derive a ready-to-use closed formula for the parametric critical curve in term of the free functions parametrizing the deviations to Kerr. Using this result, we confront the circlipse fitting function to four examples of Kerr-like objects and we show that it admits a high degree of degeneracy. At a given inclination, the same circlipse can fit both a Kerr black hole of a given mass and spin $(M,a)$ or a modified rotating black hole with different mass and spin parameters $(M,a)$ and a new parameter $\alpha$. Therefore, future tests of the Kerr hypothesis could be achieved only provided one can measure independently the mass and spin of the black hole to break this degeneracy. | 近年、ブラックホール画像における光子リングの形状は、将来のブラックホール撮像ミッションにおいてカー仮説を鋭く検証する材料となると主張されている。 本研究では、この提案をカー幾何学を超えて検証し、グララとルプサスカによって提案された円唇形状を用いたブラックホールパラメータ推定における退化を調査する。 そのために、カーブラックホール幾何学からの偏差のモデル非依存パラメータ化、すなわちカーオフシェル（KOS）を考察する。 KOSは、キリングタワーとして知られるカーの基本的な対称性構造を維持する。 このファミリーの代表例はすべて、キリングテンソル、ひいてはカーター型定数を示すことに加え、キリング-ヤノテンソルも持ち、ペトロフ型Dである。 対称性によって選択されるカーへの許容偏差は、それぞれ動径角座標と極角座標に依存する2つの自由関数に符号化される。 これらの対称性を用いて、光子リングを構成する部分環が収束する臨界曲線を生成する光子軌道の動径方向および極方向の運動を解析的に研究する。 これにより、カーへの偏差をパラメータ化する自由関数を用いて、パラメータ臨界曲線のすぐに使用可能な閉じた式を導くことができる。 この結果を用いて、カー型物体の4つの例に円弧フィッティング関数を適用し、それが高度な退化を許容することを示す。 与えられた傾斜角において、同じ円弧は、与えられた質量とスピン $(M,a)$ を持つカーブラックホールにも、異なる質量とスピンパラメータ $(M,a)$ と新しいパラメータ $\alpha$ を持つ修正された回転ブラックホールにも適合する。 したがって、カー仮説の将来の検証は、ブラックホールの質量とスピンを独立に測定してこの退化を破ることができた場合にのみ達成できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is unclear whether an observable notion of time exists in quantum gravity even in principle because spacetime itself fluctuates. We propose a form of observable time in perturbative quantum gravity. First, we define an elapsed proper time in curved space using intersections of worldlines and future light cones. Here, time arises from causality via the dependence on light cones. We then propose that performing the gravitational path integral describes quantum gravity corrections to this notion of proper time at all orders in $G_N$. Using this prescription, we compute the leading quantum gravity corrections to two-point correlation functions of elapsed time. We find that the commutators can be nonzero, showing this notion of time is a quantum operator in quantum gravity. | 時空自体が揺らぐため、量子重力において観測可能な時間概念が存在するかどうかは原理的にさえ不明である。 我々は摂動論的量子重力における観測可能な時間の一形態を提案する。 まず、世界線と未来光円錐の交点を用いて、曲がった空間における経過した固有時間を定義する。 ここで、時間は光円錐への依存を介して因果関係から生じる。 次に、重力経路積分を実行することで、$G_N$ のあらゆる順序において、この固有時間概念に対する量子重力補正を記述できることを提案する。 この処方を用いて、経過時間の2点相関関数に対する主要な量子重力補正を計算する。 交換子は非ゼロになる可能性があることがわかり、この時間概念は量子重力における量子演算子であることが示される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct, for the first time, a three-family $\mathcal{N}=1$ supersymmetric Pati-Salam model from rigid intersecting D6-branes on a factorizable $\mathbb{T}^6/(\mathbb{Z}_2\times \mathbb{Z}_2')$ orientifold with discrete torsion. The factorizable geometry allows for explicit control over rigid cycles and moduli stabilization. We can break the Pati-Salam gauge symmetry down to the Standard Model (SM) gauge symmetry via the supersymmetry preserving Higgs mechanism, generate the SM fermion masses and mixings, and break the supersymmetry via gaugino condensations in the hidden sector. | 我々は、離散的なねじれを持つ因数分解可能な$\mathbb{T}^6/(\mathbb{Z}_2\times \mathbb{Z}_2')$オリエンティフォールド上の剛体交差D6ブレーンから、3族$\mathcal{N}=1$超対称Pati-Salam模型を初めて構築する。 因数分解可能な幾何学は、剛体サイクルとモジュライ安定化を明示的に制御することを可能にする。 我々は、超対称性保存ヒッグス機構を介してPati-Salamゲージ対称性を標準模型（SM）ゲージ対称性に破り、標準模型のフェルミオン質量と混合を生成し、隠れたセクターにおけるゲージノ凝縮を介して超対称性を破ることができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Thermal two-point functions in holographic CFTs receive contributions from two parts. One part comes from the identity, the stress tensor and multi-stress tensors and constitutes the stress-tensor sector. The other part consists of contributions from double-trace operators. The sum of these two parts must satisfy the KMS condition -- it has to be periodic in Euclidean time. The stress-tensor sector can be computed by analyzing the bulk equations of motions near the AdS boundary and is not periodic by itself. We show that starting from the expression for the stress-tensor sector one can impose the KMS condition to fix the double-trace part, and hence the whole correlator. We perform explicit calculations in the asymptotic approximation, where the stress-tensor sector can be computed exactly. One can either sum over the thermal images of the stress-tensor sector and subtract the singularities or solve for the KMS condition directly and perform the Borel resummation of the resulting double-trace data -- the results are the same. | ホログラフィックCFTにおける熱2点関数は、2つの部分からの寄与を受ける。 1つは恒等関数、応力テンソル、および多重応力テンソルから成り、応力テンソルセクターを構成する。 もう1つの部分は、二重トレース演算子からの寄与で構成される。 これら2つの部分の和はKMS条件を満たす必要があり、ユークリッド時間で周期的でなければならない。 応力テンソルセクターは、AdS境界付近の体積運動方程式を解析することで計算でき、それ自体では周期的ではない。 応力テンソルセクターの表現式から出発して、KMS条件を課すことで二重トレース部分を固定し、ひいては相関関数全体を固定できることを示す。 漸近近似において明示的な計算を行い、応力テンソルセクターを正確に計算する。 応力テンソルセクターの熱画像を合計して特異点を差し引くか、KMS条件を直接解き、得られた二重トレースデータに対してボレル再和を求めるかのいずれかの方法で計算できます。 結果は同じです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work explores the (non)-integrability and chaotic dynamics of classical strings in the background of a D3-brane with a non-commutative parameter, within the framework of the AdS/CFT correspondence. Using the Polyakov action, we derive the equations of motion and constraints for pulsating strings and analyze their stability through perturbation theory. In the high-energy limit, the first-order perturbed equation simplifies to the P\"oschl-Teller equation, solvable via associated Legendre or hypergeometric functions, while numerical methods are employed for generic energy values. We demonstrate that the non-commutative parameter enhances chaotic behavior, as evidenced by the Largest Lyapunov Exponent (LLE). Furthermore, we investigate the integrability of geodesic motion and identify two distinct string modes: captured at and escape to infinity. Finally, we study pulsating strings in the deformed $(AdS_{3} \times S^{2})_{\varkappa}$ background, deriving dispersion relations for both short and long strings. | 本研究では、非可換パラメータを持つD3ブレーンの背景における古典弦の（非）積分性とカオス的ダイナミクスを、AdS/CFT対応の枠組みを用いて探求する。 ポリヤコフ作用を用いて、脈動弦の運動方程式と拘束条件を導出し、摂動論を用いてその安定性を解析する。 高エネルギー極限では、1次摂動方程式はポシュル・テラー方程式へと単純化され、ルジャンドル准関数または超幾何関数を用いて解くことができます。 数値解析は一般的なエネルギー値に対して用いられます。 非可換パラメータがカオス的挙動を増強することを、最大リアプノフ指数（LLE）によって証明される通り示します。 さらに、測地線運動の積分可能性を調べ、無限遠で捕捉される弦モードと無限遠へ脱出する弦モードという2つの異なる弦モードを特定します。 最後に、変形された$(AdS_{3} \times S^{2})_{\varkappa}$背景における脈動弦を研究し、短い弦と長い弦の両方の分散関係を導出します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is known that the axion-photon coupling can lead to quantum stimulated emission of photons and classic exponential amplification of electromagnetic (EM) fields at half the axion mass frequency, when the axion density or the coupling constant is sufficiently large. In this work, we studied the EM photon cloud induced from an axion cloud around a Kerr black hole in the first order of the coupling constant classically. In the presence of a static EM background (like Wald extended solution) valid in realistic astrophysical environment, we found that an EM photon cloud emerges, oscillating at the same frequency as the axion cloud and growing exponentially in accordance with the axion cloud when the superradiant condition for the axion field is satisfied. Notably, the first-order study indicates that this photon cloud exists with no threshold for the coupling constant. The evolution of the EM photon cloud with time and azimuthal angle is obtained analytically while the cross-sectional distribution is solved numerically. Intriguingly, the induced EM field exhibits significantly different symmetries in contrast to the background EM field, which may serve as an indication of the existence of both an axion cloud and axion-photon coupling. Furthermore, in the near horizon region, the induced EM field has some overlap with the photon region as expected. | アクシオン-光子結合は、アクシオン密度または結合定数が十分に大きい場合、アクシオン質量周波数の半分で光子の量子誘導放出と電磁場の古典的な指数関数的増幅をもたらすことが知られています。 本研究では、カーブラックホールの周りのアクシオン雲から誘起される電磁光子雲を、結合定数の一次で古典的に研究しました。 現実的な天体物理学的環境で有効な静的電磁背景（ワルド拡張解など）の存在下では、アクシオン場の超放射条件が満たされる場合、アクシオン雲と同じ周波数で振動し、アクシオン雲に応じて指数関数的に成長する電磁光子雲が出現することを発見しました。 特に、一次の研究は、この光子雲が結合定数の閾値なしで存在することを示しています。 電磁光子雲の時間と方位角に対する変化は解析的に得られ、断面積分布は数値的に解かれる。 興味深いことに、誘起電磁場は背景電磁場とは著しく異なる対称性を示し、これはアクシオン雲とアクシオン-光子結合の両方の存在を示唆している可能性がある。 さらに、近地平線領域では、予想通り、誘起電磁場は光子領域といくらか重なり合っている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we study the trajectories of massive and massless particles in four dimensional static and spherically symmetric black holes in de Rham-Gabadadze-Tolley (dRGT) massive gravity theory via phase-plane analysis and point out several novel features. In particular, we show the existence of a static sphere, a finite radial distance outside the black holes in these theories, where a massive particle can be at rest, as seen by an asymptotic zero angular momentum observer. Topological arguments show that the stable and unstable static spheres, which come in pairs, have opposite charges. In the presence of angular momentum, we first study the behaviour of massless particles and find the presence of stable and unstable photon spheres in both neutral and charged black holes. Subsequently, we study the motion of massive test particles around these black holes, and find one pair of stable and unstable time-like circular orbits (TCOs), such that the stable and unstable TCO's are disconnected in certain regions. Computing the angular velocity $\Omega_{\text{\tiny CO}}$ of the TCOs, measured by a static observer at rest, shows the unusual nature of its monotonic increase with the radius of TCO, near the location of stable photon sphere. This confirms the existence of Aschenbach effect for spherically symmetric black holes in massive gravity, which was only found to exist in rapidly spinning black holes, with the only other exception being the rare example of gravity coupled to quasi-topological electromagnetism. | 本論文では、位相平面解析を用いて、デ・ラム-ガバダゼ-トーリー（dRGT）質量重力理論における4次元静的および球対称ブラックホールにおける質量粒子と質量ゼロ粒子の軌道を研究し、いくつかの新しい特徴を指摘する。 特に、これらの理論において、ブラックホールの外側に有限の半径距離にある静的球が存在することを示す。 この静的球では、漸近的ゼロ角運動量観測者から見て、質量粒子が静止している可能性がある。 位相的な議論から、安定な静的球と不安定な静的球は対になって存在し、反対の電荷を持つことがわかる。 角運動量が存在する場合、まず質量ゼロ粒子の挙動を研究し、中性ブラックホールと荷電ブラックホールの両方に安定な光子球と不安定な光子球が存在することを明らかにする。 次に、これらのブラックホール周囲の質量を持つテスト粒子の運動を研究し、安定な時間的円軌道（TCO）と不安定な時間的円軌道（TCO）のペアを発見した。 これらの軌道は、特定の領域で安定なTCOと不安定なTCOが分離している。 静止した観測者によって測定されたTCOの角速度$\Omega_{\text{\tiny CO}}$を計算すると、安定光子球の位置付近において、TCOの半径とともに単調に増加するという異常な性質が示された。 これは、質量を持つ重力場における球対称ブラックホールのアッシェンバッハ効果の存在を裏付けるものである。 この効果は高速回転するブラックホールでのみ存在が確認されており、他の唯一の例外は、準トポロジカル電磁気学と結合した重力の稀な例である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we employ the bootstrap method, a technique that relies on consistency relations instead of direct diagonalization, to determine the expectation values in quantum many-body systems. We then use these values to assess the entanglement content of the system. Our work extends the bootstrap approach to quantum many-body systems, rather than single-body or few-body systems, concentrating on the well-known Lipkin-Meshkov-Glick (LMG) model with both transverse and longitudinal external magnetic fields. In the bootstrap method we solve the LMG model with up to 16 sites. Unlike previous studies that have focused mainly on ground-state properties, our methodology allows for the calculation of a broad range of properties, including energy spectrum, angular momentum, concurrence, tangle, residual tangle, and quantum Fisher information (QFI), for all eigenstates or a particular sector of the eigenstates, without referring to the explicit wavefunctions of these states. We show that this approach offers not only a new computational methodology but also a comprehensive view of both bipartite and multipartite entanglement properties across the entire spectrum of eigenstates. Specifically, we demonstrate that states typically found in the central region of the spectrum exhibit greater multipartite entanglement, as indicated by larger QFI values, compared to states at the edges of the spectrum. In contrast, concurrence displays the opposite trend. This observed behavior is in line with the monogamy principle governing quantum entanglement. | 本論文では、直接的な対角化ではなく無矛盾関係に基づく手法であるブートストラップ法を用いて、量子多体系における期待値を決定する。 そして、これらの値を用いて、系のエンタングルメント量を評価する。 本研究では、ブートストラップ法を単体系や少数体系ではなく量子多体系に拡張し、横磁場と縦磁場の両方を含むよく知られたリプキン・メシュコフ・グリック（LMG）モデルに焦点を当てる。 ブートストラップ法を用いて、最大16サイトまでのLMGモデルを解く。 これまで主に基底状態の特性に焦点を当ててきた研究とは異なり、我々の手法では、エネルギースペクトル、角運動量、コンカレンス、タングル、残差タングル、量子フィッシャー情報（QFI）など、幅広い特性を、すべての固有状態または特定の固有状態セクターについて、これらの状態の明示的な波動関数を参照することなく計算することができる。 このアプローチは、新しい計算手法を提供するだけでなく、固有状態の全スペクトルにわたる二者間エンタングルメント特性と多者間エンタングルメント特性の両方を包括的に捉えることができることを示す。 具体的には、スペクトルの中心領域に典型的に見られる状態は、スペクトルの端の状態と比較して、より大きなQFI値で示されるように、より大きな多者間エンタングルメントを示すことを示す。 対照的に、コンカレンスは逆の傾向を示す。 この観測された挙動は、量子エンタングルメントを支配する一夫一婦制原理と一致する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Unruh effect establishes a fundamental equivalence between acceleration and thermality by demonstrating that a uniformly accelerated ground-state detector undergoes excitation as if immersed in a thermal bath. In this paper, we investigate how acceleration influences the interaction between two ground-state atoms that are synchronously and uniformly accelerated in vacuum with proper acceleration $a$ and coupled to a fluctuating electromagnetic field. We find that the resulting interaction potential comprises both diagonal components $(\delta E)^{jk}$ with $j=k$, which are present in both inertial and acceleration cases, and off-diagonal components $(\delta E)^{jk}$ with $j\neq k$, which arise exclusively due to acceleration and vanish in the inertial case. The dependence of each component on acceleration and interatomic separation $L$ generally differs. For small accelerations, the leading-order diagonal components of the van der Waals (vdW) and Casimir-Polder (CP) interaction potentials remain unchanged from their inertial counterparts, exhibiting the standard scaling behaviors $\sim L^{-6}$ and $\sim L^{-7}$, respectively. In contrast, the off-diagonal components scale as $\sim a^2L^{-4}$ in the vdW subregions and $\sim a^2L^{-5}$ in the CP subregion. However, when the acceleration becomes sufficiently large, both diagonal and off-diagonal components of the vdW and CP interaction potentials are significantly modified, giving rise to entirely new interaction behaviors that deviate from those observed in the inertial case, whether in vacuum or thermal environments, indicating a breakdown of the acceleration-thermality equivalence established by the Unruh effect for single detectors. | ウンルー効果は、均一に加速された基底状態検出器があたかも熱浴に浸されているかのように励起を受けることを実証することにより、加速と熱性の間に根本的な等価性を確立する。 本論文では、真空中で同期して均一に加速され、固有加速度 $a$ で変動電磁場に結合された2つの基底状態原子間の相互作用に、加速がどのように影響するかを調べる。 結果として生じる相互作用ポテンシャルは、慣性および加速の両方のケースに存在する $j=k$ の対角成分 $(\delta E)^{jk}$ と、加速によってのみ発生し慣性の場合は消滅する $j\neq k$ の非対角成分 $(\delta E)^{jk}$ の両方から構成されることがわかった。 各成分の加速および原子間距離 $L$ への依存性は、一般に異なる。 微小加速度の場合、ファンデルワールス（vdW）相互作用ポテンシャルとカシミール・ポルダー（CP）相互作用ポテンシャルの主次対角成分は慣性ポテンシャルと変わらず、それぞれ標準的なスケーリング挙動 $\sim L^{-6}$ と $\sim L^{-7}$ を示す。 対照的に、非対角成分はvdWサブ領域では$\sim a^2L^{-4}$、CPサブ領域では$\sim a^2L^{-5}$ にスケーリングされる。 しかし、加速度が十分に大きくなると、vdWおよびCP相互作用ポテンシャルの対角成分と非対角成分の両方が大幅に変化し、真空環境であろうと熱環境であろうと、慣性の場合に観測されるものとは大きく異なる全く新しい相互作用挙動が生じ、単一検出器に対するウンルー効果によって確立された加速度と熱の等価性が破綻することを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The naturalness principle has long guided efforts to understand what lies beyond the Standard Model of particle physics, with the hierarchy problem being a prominent example. In this work, we revisit the impact of quantum corrections on the fine-tuning of the low-energy effective theory and its phase structure. For this purpose, we employ the Wilsonian functional renormalization group which conveniently captures both, logarithmic and polynomial, scalings in dimensionful parameters along the flow and allows for an interpretation in terms of critical phenomena. Within this framework, we show that crucial and scheme-independent information about the infrared Higgs phases and the associated quantum phase transition can be directly extracted. We build on the connection between the hierarchy problem and the near-criticality of the Standard Model, identifying a particularly enhanced tuning, and perform a comprehensive and model-independent analysis of the sensitivity to heavy new physics. Finally, we illustrate the versatility of this framework by performing a simplified search for new physics coupled to the Higgs sector which can soften the sensitivity to high-energy scales, rediscovering also the large-anomalous-dimension solution to the hierarchy problem. | 自然性原理は、素粒子物理学の標準模型の向こう側を理解するための取り組みを長きにわたって導いてきた。 階層性問題はその顕著な例である。 本研究では、量子補正が低エネルギー有効理論とその相構造の微調整に与える影響を再検討する。 この目的のために、ウィルソン関数繰り込み群を用いる。 これは、流れに沿った次元パラメータの対数スケーリングと多項式スケーリングの両方を簡便に捉え、臨界現象の観点からの解釈を可能にする。 この枠組みの中で、赤外ヒッグス相とそれに伴う量子相転移に関する重要かつスキームに依存しない情報を直接抽出できることを示す。 階層性問題と標準模型の臨界近傍との関連性に基づき、特に強化された調整を特定し、重い新物理に対する感度について包括的かつ模型に依存しない解析を行う。 最後に、この枠組みの汎用性を示すために、ヒッグスセクターと結合した新物理の簡略化された探索を行う。 この探索により、高エネルギースケールへの感度が緩和され、階層性問題に対する大きな異常次元解も再発見される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the first-order formalism, the Einstein--Hilbert action can be modified by the addition of a Holst term multiplied by the Barbero parameter $\alpha$. This modification breaks parity although it does not affect the equations of motion. We show that the standard Komar charge is also modified by the addition of a topological term multiplied by the Barbero parameter $\alpha$. For the Killing vector that generates time translations, the value of the Komar integral at infinity is modified by the addition of a term proportional to the NUT charge $N$ and the parity-breaking Barbero parameter. Thus, as in the standard Witten effect, a non-vanishing NUT charge $N$ induces a non-vanishing mass $\alpha N$. | 一次形式論では、アインシュタイン-ヒルベルト作用は、ホルスト項にバルベロパラメータ$\alpha$を乗じた項を加えることで修正できる。 この修正は運動方程式には影響を与えないが、パリティを破る。 標準的なコマー電荷も、位相項にバルベロパラメータ$\alpha$を乗じた項を加えることで修正されることを示す。 時間並進運動を生成するキリングベクトルの場合、無限遠におけるコマー積分の値は、NUT電荷$N$とパリティを破るバルベロパラメータに比例する項を加えることで修正される。 したがって、標準的なウィッテン効果と同様に、ゼロでないNUT電荷$N$はゼロでない質量$\alpha N$を誘起する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider near-horizon collisions between two particles moving freely in the Schwarzschild metric in the region outside the horizon. One of them emerges from a white hole. We scrutiny when such a process can lead to the indefinitely large growth of the energy in the center of mass frame in the point of collision. We also trace how the kinematics of collision manifests itself in preserving the principle of kinematic censorship according to which the energy released in any event of collision cannot be literally infinite. According to this principle, the energy released in any event of collision, must remain finite although it can be made as large as one likes. Also, we find that particle decay near the singularity leads to unbounded release of energy independently of its initial value. | 地平線の外側の領域においてシュワルツシルト計量内で自由に運動する2つの粒子間の地平線近傍衝突を考える。 粒子の一方はホワイトホールから出現する。 このような過程が、衝突点における質量中心座標系におけるエネルギーの無限大増加にいつつながるかを詳しく調べる。 また、衝突の運動学が、衝突時に放出されるエネルギーが文字通り無限大にはなり得ないという運動学的検閲の原理をどのように維持するかについても追跡する。 この原理によれば、衝突時に放出されるエネルギーは、好きなだけ大きくすることができるとはいえ、有限のままでなければならない。 また、特異点近傍における粒子の崩壊は、初期値とは無関係に、エネルギーの無限大放出につながることも発見した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a novel application of light-front holographic QCD (LFHQCD) to compute the flavor-dependent entanglement entropy of QCD subsystems in the Veneziano limit ($N_c, N_f \to \infty$, $\lambda = N_f / N_c$ fixed), probing quantum correlations in confined and quark-gluon plasma (QGP) phases. Our model extends the soft-wall LFHQCD framework with a lattice-constrained, flavor-modified dilaton potential, $\phi(z) = \kappa^2 z^2 + \lambda \phi_f(z)$, and flavor-specific scalar fields to capture distinct light and heavy quark contributions. Using a Ryu-Takayanagi-like prescription adapted to light-front coordinates, we calculate the entanglement entropy $S_A$ for spatial and flavor subsystems as a function of $\lambda$, temperature $T$, and chemical potential $\mu$. The approach leverages LFHQCD's real-time dynamics to reveal flavor-driven entanglement asymmetries, particularly near confinement/deconfinement transitions. Results are benchmarked against lattice QCD data and linked to heavy-ion collision observables, such as multiplicity fluctuations and two-particle correlations at RHIC and LHC. This work pioneers the study of quantum information in LFHQCD, offering unique insights into QCD's quantum structure and testable predictions for QGP dynamics, distinct from existing holographic models. | 我々は、光波面ホログラフィックQCD（LFHQCD）の新しい応用法を導入し、ヴェネツィアーノ限界（$N_c, N_f \to \infty$、$\lambda = N_f / N_c$固定）におけるQCDサブシステムのフレーバー依存エンタングルメントエントロピーを計算し、閉じ込め相およびクォークグルーオンプラズマ（QGP）相における量子相関を調べる。 我々のモデルは、格子拘束、フレーバー修正ディラトンポテンシャル、$\phi(z) = \kappa^2 z^2 + \lambda \phi_f(z)$、およびフレーバー固有のスカラー場を用いてソフトウォールLFHQCDフレームワークを拡張し、軽いクォークと重いクォークの寄与を明確に捉える。 光フロント座標に適合したRyu-Takayanagi型の処方を用いて、空間およびフレーバーサブシステムのエンタングルメントエントロピー$S_A$を$\lambda$、温度$T$、化学ポテンシャル$\mu$の関数として計算する。 このアプローチは、LFHQCDのリアルタイムダイナミクスを活用し、フレーバー駆動のエンタングルメント非対称性、特に近傍閉じ込め/脱閉じ込め遷移を明らかにする。 結果は格子QCDデータと比較され、RHICおよびLHCにおける多重度変動や2粒子相関などの重イオン衝突観測量と関連付けられる。 本研究はLFHQCDにおける量子情報の研究の先駆的ものであり、既存のホログラフィックモデルとは異なる、QCDの量子構造とQGPダイナミクスの検証可能な予測に関する独自の知見を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we study the proposed duality between superstring on AdS$_3\times$S$^3\times\mathbb{T}^4$ with pure NS-NS flux and a deformed symmetric orbifold CFT. We extract the residues of 3-point string correlators at their next-to-leading poles, which can be expressed as integrals. Because of picture changing, the integrand is not unique. We make an ansatz for its proper form which linearly combines three different picture choices. On the CFT side, we obtain the corresponding residues by doing a conformal perturbation computation at the second order. The result can also be expressed as integrals, with the integrand being a five point function in the symmetric orbifold theory, which is calculated using covering maps. After unifying the integration variables of the two sides, we find that the two integrands match precisely, due to some novel mathematical identities of covering maps. Our calculation verifies the proposed marginal operator in the dual CFT of superstring on AdS$_3\times$S$^3\times\mathbb{T}^4$ and could be generalized to the CFT duals of superstrings on general backgrounds AdS$_3\times X$ with few modifications. | 本研究では、純粋なNS-NSフラックスを持つAdS$_3\times$S$^3\times\mathbb{T}^4$上の超弦理論と、変形された対称オービフォールドCFTとの間の提案された双対性を研究する。 3点弦相関関数の次主極における留数を抽出し、積分として表すことができる。 描像の変化のため、積分関数は一意ではない。 その固有形に対する仮の仮定として、3つの異なる描像の選択を線形に結合する。 CFT側では、2次の共形摂動計算を行うことで対応する留数を得る。 結果は積分として表すことができ、その積分関数は対称オービフォールド理論における5点関数であり、被覆写像を用いて計算される。 両側の積分変数を統一した後、被覆写像の新しい数学的恒等式により、2つの積分関数が正確に一致することがわかった。 我々の計算は、AdS$_3\times$S$^3\times\mathbb{T}^4$上の超弦の双対CFTにおいて提案された周辺作用素を検証し、わずかな修正を加えることで、一般的な背景AdS$_3\times$X$上の超弦のCFT双対に一般化できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct retarded and advanced Green's functions for gravitational perturbations in Kerr in an ingoing radiation gauge. Our Green's functions have a frequency domain piece that has previously been obtained by Ori [Phys. Rev. D 67 (2003)] based on the Chrzanowski-Cohen-Kegeles metric reconstruction method. As is well known, this piece by itself is not sufficient to obtain an actual Green's function. We show how to complete it with a piece based on a method by Green et al. [Class. Quant. Grav. 37 (2020)]. The completion piece has a completely explicit form in the time-domain and is supported on pairs of points on the same outgoing principal null geodesic which are in the appropriate causal order. We expect our Green's functions to be useful for gravitational self-force calculations and other perturbation problems on Kerr spacetime. | 我々は、入射輻射ゲージにおけるカーの重力摂動に対する遅延グリーン関数と先進グリーン関数を構築する。 我々のグリーン関数は、Ori [Phys. Rev. D 67 (2003)] によってChrzanowski-Cohen-Kegeles計量再構成法に基づいて既に得られている周波数領域部分を持つ。 周知のように、この部分だけでは実際のグリーン関数を得るのに十分ではない。 我々は、Green et al. [Class. Quant. Grav. 37 (2020)] の方法に基づく部分を用いてこれを完成する方法を示す。 完成部分は時間領域において完全に明示的な形を持ち、適切な因果順序にある同じ出射主ヌル測地線上の点のペアによって支えられる。 我々のグリーン関数は、カー時空における重力自己力計算やその他の摂動問題に有用であると期待される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that classical, non-supersymmetric Yang-Mills theories coupled to spin-1/2 and spin-0 elementary matter fields, in (3+1)-dimensional Minkowski space-time, possess an exact integrability structure with an infinite number of conserved charges in involution. Such an integrability lives on the space of non-abelian electric and magnetic charges, and is based on flat connections in generalized loop spaces, presenting an R-matrix, and Sklyanin relation. We present two novel symmetries of Yang-Mills theories. The first one corresponds to global transformations generated by the infinity of those conserved charges under the Poisson brackets. The gauge and matter fields, as well as Wilson lines and fluxes have interesting transformation laws under such a global symmetry. The second one corresponds to symmetries of the integral Yang-Mills equations, which lead to the conserved charges. They generate an infinite dimensional group, where the elements are holonomies of connections on the loop space of functions from the circle $S^1$ to the space-time. Our approach certainly applies to the Standard Model of the Fundamental Interactions. The conserved charges are gauge invariant, and so, in the case of QCD they are color singlets, and perhaps are not confined. Therefore, the hadrons may carry such charges. Our results open up the way for the construction of non-perturbative methods for Yang-Mills theories. | 我々は、(3+1)次元ミンコフスキー時空における、スピン1/2およびスピン0の素物質場と結合した古典的な非超対称ヤン・ミルズ理論が、無限個の保存電荷を反転させた正確な積分可能性構造を持つことを示す。 このような積分可能性は非可換電荷および磁気電荷の空間上に存在し、一般化ループ空間における平坦接続に基づいており、R行列およびスクリャニン関係式を提示する。 我々はヤン・ミルズ理論の2つの新しい対称性を提示する。 1つ目は、ポアソン括弧の下でこれらの保存電荷の無限大によって生成される大域的変換に対応する。 ゲージ場と物質場、そしてウィルソン線とフラックスは、このような大域的対称性の下で興味深い変換則を持つ。 2つ目は、保存電荷を導く積分ヤン・ミルズ方程式の対称性に対応する。 これらは無限次元群を生成する。 その要素は、円$S^1$から時空への関数のループ空間上の接続のホロノミーである。 我々のアプローチは、基本相互作用の標準模型に確実に適用される。 保存電荷はゲージ不変であるため、QCDの場合、それらはカラーシングレットであり、おそらく閉じ込められていない。 したがって、ハドロンはそのような電荷を帯びている可能性がある。 我々の結果は、ヤン＝ミルズ理論のための非摂動論的手法の構築への道を開くものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The kicked Ising model has been studied extensively as a model of quantum chaos. Bertini, Kos, and Prosen studied the system in the thermodynamic limit, finding an analytic expression for the spectral form factor, $K(t)$, at the self-dual point with periodic boundary conditions. The spectral form factor is the 2nd moment of the trace of the time evolution operator, and we study the higher moments of this random variable in the kicked Ising model. A previous study of these higher moments by Flack, Bertini, and Prosen showed that, surprisingly, the trace behaves like a real Gaussian random variable when the system has periodic boundary conditions at the self dual point. By contrast, we investigate the model with open boundary conditions at the self dual point and find that the trace of the time evolution operator behaves as a complex Gaussian random variable as expected from random matrix universality based on the circular orthogonal ensemble. This result highlights a surprisingly strong effect of boundary conditions on the statistics of the trace. We also study a generalization of the spectral form factor known as the Loschmidt spectral form factor and present results for different boundary conditions. | キックされたイジング模型は量子カオスの模型として広く研究されてきた。 Bertini、Kos、およびProsenは熱力学的極限における系を研究し、周期境界条件を持つ自己双対点におけるスペクトル形状因子$K(t)$の解析的表現を見出した。 スペクトル形状因子は時間発展演算子のトレースの2次モーメントであり、我々はキックされたイジング模型におけるこの確率変数の高次モーメントを研究する。 Flack、Bertini、およびProsenによるこれらの高次モーメントの以前の研究では、系が自己双対点で周期境界条件を持つ場合、驚くべきことにトレースが実ガウス確率変数のように振舞うことが示されている。 これに対し、我々は自己双対点で開いた境界条件を持つ模型を研究し、時間発展演算子のトレースが、円直交アンサンブルに基づくランダム行列の普遍性から予想されるように複素ガウス確率変数として振舞うことを見出した。 この結果は、境界条件がトレースの統計量に驚くほど強く影響することを明らかにしています。 また、ロシュミットスペクトル形状因子として知られるスペクトル形状因子の一般化についても研究し、異なる境界条件における結果を示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study radiation by a fast particle in a medium with a finite chiral chemical potential. The medium's anomalous response encompasses the chiral magnetic effect, enabling novel chiral Cherenkov and pair production processes. The kinematics of the corresponding cascades is fundamentally different from conventional cascades. Notably, it is not dominated by the strong ordering of momenta. Employing the effective Chern-Simons extensions of QED and QCD to incorporate the chiral magnetic effect, we derive and solve the evolution equations describing the cascades in a chiral medium, presuming that the anomalous contributions are dominant. | 我々は、有限のカイラル化学ポテンシャルを持つ媒質中の高速粒子による放射を研究する。 媒質の異常応答はカイラル磁気効果を包含し、新しいカイラルチェレンコフ過程および対生成過程を可能にする。 対応するカスケードの運動学は、従来のカスケードとは根本的に異なる。 特に、運動量の強い秩序化によって支配されていない。 カイラル磁気効果を組み込むためにQEDとQCDの有効チャーン・サイモンズ拡張を用い、異常な寄与が支配的であると仮定して、カイラル媒質中のカスケードを記述する発展方程式を導出し、解く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The asymptotically flat, electrically charged, rotating black holes (BHs) in Einstein-Maxwell-dilaton (EMd) theory are known in closed form for \textit{only} two particular values of the dilaton coupling constant $\gamma$: the Einstein-Maxwell coupling ($\gamma=0$), corresponding to the Kerr-Newman (KN) solution, and the Kaluza-Klein coupling ($\gamma=\sqrt{3}$). Rotating solutions with arbitrary $\gamma$ are known only in the slow-rotation or weakly charged limits. In this work, we numerically construct such EMd BHs with arbitrary $\gamma$. We present an overview of the parameter space of the solutions for illustrative values of $\gamma$ together with a study of their basic properties. The solutions are in general KN-like; there are however, new features. The data suggest that the spinning solutions with $0<\gamma<\sqrt{3}$ possess a zero temperature limit, which, albeit regular in terms of curvature invariants, exhibits a $pp$-singularity. A different limiting behaviour is found for $\gamma>\sqrt{3}$, in which case, moreover, we have found hints of BH non-uniqueness for the same global charges. | アインシュタイン-マクスウェル-ディラトン（EMd）理論における漸近平坦で電荷を帯びた回転ブラックホール（BH）は、ディラトン結合定数 $\gamma$ の特定の2つの値に対してのみ閉じた形で知られています。 すなわち、カー-ニューマン（KN）解に対応するアインシュタイン-マクスウェル結合（$\gamma=0$）と、カルツァ-クライン結合（$\gamma=\sqrt{3}$）です。 任意の $\gamma$ を持つ回転解は、低速回転または弱荷電極限においてのみ知られています。 本研究では、任意の $\gamma$ を持つこのような EMd BH を数値的に構築します。 $\gamma$ の例示的な値に対する解のパラメータ空間の概要と、それらの基本的性質の検討を示します。 これらの解は一般に KN 解に類似していますが、新しい特徴も存在します。 データは、$0<\gamma<\sqrt{3}$ の回転解が零温度極限を持つことを示唆しており、これは曲率不変量の観点からは正則ではあるものの、$pp$特異性を示す。 $\gamma>\sqrt{3}$ の場合、異なる極限挙動が見られ、さらに、この場合には、同じ全体電荷に対して BH の非一意性の兆候も見出された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct and analyse holographic duals to a class of four-dimensional N = 1 SU($N_c$) SQCD-like theories compactified on a circle with an R-symmetry twist. The setup originates from type IIB backgrounds previously proposed as duals to SQCD with $N_f$ fundamental flavours. The U(1) R-symmetry is anomaly-free only if $ N_f = 2N_c$. We implement a supersymmetric twisted-circle reduction, holographically realised through a smoothly shrinking $S^1$ fibered over the internal U(1)$_R$ direction. We obtain new regular type IIB supergravity backgrounds that are valid only if the condition $N_f = 2N_c$ is satisfied--mirroring the anomaly cancellation requirement in the field theory. We compute various field-theoretic observables--including the Chern-Simons level, Wilson loop and the holographic central charge--showing the emergence of a 3D ${\cal N} = 2$ gapped phase consistent with a Chern-Simons TQFT. This work highlights the interplay between anomalies, supersymmetry, and geometry in the holographic realisation of compactified gauge theories with fundamental matter. | R対称性のねじれを持つ円上にコンパクト化された4次元N = 1 SU($N_c$) SQCD類似理論のクラスに対するホログラフィック双対を構築し、解析する。 この設定は、$N_f$基本フレーバーを持つSQCDの双対として以前に提案されたIIB型背景に由来する。 U(1) R対称性は、$N_f = 2N_c$の場合にのみ異常フリーとなる。 我々は、内部U(1)$_R$方向に滑らかに縮小する$S^1$ファイバーを通してホログラフィックに実現される超対称ねじれ円縮約を実装する。 我々は、条件$N_f = 2N_c$が満たされる場合にのみ有効な、新しい正規なIIB型超重力背景を得る。 これは、場の理論における異常キャンセル要求を反映している。 チャーン・サイモンズ準位、ウィルソンループ、ホログラフィック中心電荷など、様々な場の理論的観測量を計算し、チャーン・サイモンズTQFTと整合する3次元${\cal N} = 2$ギャップ位相の出現を示した。 本研究は、基本物質を用いたコンパクト化ゲージ理論のホログラフィック実現における異常性、超対称性、そして幾何学の相互作用を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We demonstrate that there are no scale-invariant one-loop corrections to the superhorizon tensor perturbations from small-scale (potentially enhanced) scalar perturbations, irrespective of the details of inflationary background time evolution. For this purpose we derive a soft tensor effective field theory at leading order in the gradient expansion by integrating out small-scale scalar fluctuations in a general time-dependent background over the Schwinger-Keldysh contour, i.e., we perform loop calculations in the soft limit of external momentum. The absence of scale-invariant corrections originates from the diffeomorphism invariance of general relativity and is therefore unavoidable. | インフレーション背景の時間発展の詳細に関わらず、小規模（潜在的に増強される）スカラー摂動による超地平線テンソル摂動へのスケール不変な1ループ補正は存在しないことを示す。 この目的のために、我々は、一般の時間依存背景における小規模スカラー変動をシュウィンガー・ケルディッシュ等高線上で積分することにより、勾配展開の主要位数でソフトテンソル有効場の理論を導出する。 すなわち、外部運動量のソフト極限におけるループ計算を実行する。 スケール不変補正が存在しないことの理由は、一般相対論の微分同相不変性に起因し、したがって避けられない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| String theory on $\mathrm{ AdS}_3\times \mathrm{ S}^3 \times \mathrm{ S}^3 \times \mathrm{S}^1$ with two units of NS flux through each of the two $3$-spheres (and one unit of NS flux supporting the $\mathrm{AdS}_3$ factor) was recently argued to be exactly dual to the symmetric orbifold of eight free fermions and two bosons. This setup is interesting since it allows for a simple NS-R description. In this paper we study the spherical D-branes of this theory, and identify them with branes in the dual symmetric orbifold theory. We also comment briefly on the $\mathrm{ AdS}_2$ branes. | 2つの$3$次元球面それぞれに2単位のNSフラックス（および$\mathrm{AdS}_3$因子を支える1単位のNSフラックス）を持つ$\mathrm{AdS}_3\times \mathrm{S}^3 \times \mathrm{S}^1$上の弦理論は、8つの自由フェルミオンと2つのボソンからなる対称オービフォールドと正確に双対であると最近主張されました。 この設定は、単純なNS-R記述を可能にするため興味深いものです。 本論文では、この理論の球面Dブレーンを研究し、それらを双対対称オービフォールド理論のブレーンと同一視します。 また、$\mathrm{AdS}_2$ブレーンについても簡単にコメントします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We outline a method to determine analytic K\"ahler potentials with associated approximately Ricci-flat K\"ahler metrics on Calabi-Yau manifolds. Key ingredients are numerically calculating Ricci-flat K\"ahler potentials via machine learning techniques and fitting the numerical results to Donaldson's Ansatz. We apply this method to the Dwork family of quintic hypersurfaces in $\mathbb{P}^4$ and an analogous one-parameter family of bi-cubic CY hypersurfaces in $\mathbb{P}^2\times\mathbb{P}^2$. In each case, a relatively simple analytic expression is obtained for the approximately Ricci-flat K\"ahler potentials, including the explicit dependence on the complex structure parameter. We find that these K\"ahler potentials only depend on the modulus of the complex structure parameter. | カラビ-ヤウ多様体上の近似リッチ平坦ケーラー計量を伴う解析ケーラーポテンシャルを決定する手法を概説する。 主要な要素は、機械学習技術を用いてリッチ平坦ケーラーポテンシャルを数値的に計算し、その数値結果をドナルドソンの仮説にフィッティングすることである。 この手法を、$\mathbb{P}^4$ の Dwork 五次超曲面族と、$\mathbb{P}^2\times\mathbb{P}^2$ の類似の 1 パラメータ双三次 CY 超曲面族に適用する。 いずれの場合も、近似リッチ平坦ケーラーポテンシャルに対して、複素構造パラメータへの明示的な依存性を含め、比較的単純な解析的表現が得られる。 これらのケーラーポテンシャルは、複素構造パラメータの絶対値のみに依存することがわかる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gibbons and Hawking proposed that the Euclidean gravity path integral with periodic boundary conditions in time computes the thermal partition sum of gravity. As a corollary, they argued that a derivative of the associated free energy with respect to the Euclidean time period computes gravitational entropy. Why is this interpretation is correct? That is, why does this path integral compute a trace over the Hilbert space? Here, we show that the quantity computed by the Gibbons-Hawking path integral is equal to an {\it a priori} different object -- an explicit thermal trace over the Hilbert space spanned by states produced by the Euclidean gravity path integral. This follows in two ways: (a) if the Hilbert space with two boundaries factorizes into a product of two single boundary Hilbert spaces, as we have previously shown; and (b) via explicit resolution of the trace by a spanning basis of states. We similarly show how a replicated Euclidean gravity path integral with a single periodic boundary computes a Hilbert space trace of powers of the density matrix, explaining why this approach computes the entropy of states entangled between two universes. | ギボンズとホーキングは、時間における周期的境界条件を伴うユークリッド重力経路積分は、重力の熱分割和を計算すると提案した。 系として、彼らは、関連する自由エネルギーのユークリッド時間周期に関する微分は重力エントロピーを計算すると主張した。 なぜこの解釈が正しいのか？つまり、なぜこの経路積分はヒルベルト空間上のトレースを計算するのか？ここでは、ギボンズ-ホーキング経路積分によって計算される量が、{\it a priori}別の対象、すなわちユークリッド重力経路積分によって生成される状態によって張られるヒルベルト空間上の明示的な熱トレースに等しいことを示す。 これは、次の2つの方法で導かれる：(a) 2つの境界を持つヒルベルト空間が、以前に示したように、2つの単一境界ヒルベルト空間の積に因数分解される場合、および(b) トレースを状態の張基底によって明示的に分解する場合。 同様に、単一の周期境界を持つ複製ユークリッド重力経路積分が、密度行列の冪のヒルベルト空間トレースをどのように計算するかを示し、このアプローチが2つの宇宙間でエンタングルされた状態のエントロピーを計算する理由を説明します。 |