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| Original Text | 日本語訳 |
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| The asymptotic structure of space-time is studied by imposing conditions on the asymptotics of the metric. These conditions are weak enough to include large classes of physically relevant isolated space-times, but have a rich enough structure to be able to define important physically meaningful quantities like mass, angular momentum, and gravitational waves. By using a unified expansion of the metric in a neighborhood of spatial infinity that includes a piece of null infinity, we connect the asymptotic expansions of solutions to Einstein's equations in the different asymptotic regimes. Within the class of space-times under consideration, we find a connection between the peeling properties of the Weyl scalars and symmetries of initial data near spatial infinity. In particular, we show that for initial data that to leading order is symmetric under parity + time reversal, $\Psi_2$ has the usual $1/r^3$ fall-off rate at null infinity. If, in addition, the subleading part of the data is antisymmetric under parity + time reversal, then $\Psi_1$ has the usual $1/r^4$ fall-off rate at future null infinity. | 時空の漸近構造は、計量の漸近性に条件を課すことによって研究される。 これらの条件は、物理的に重要な孤立時空の多くのクラスを含むのに十分弱いが、質量、角運動量、重力波といった重要な物理的に意味のある量を定義できるほど豊かな構造を持つ。 ヌル無限大を含む空間無限大近傍における計量の統一展開を用いることで、異なる漸近領域におけるアインシュタイン方程式の解の漸近展開を関連付ける。 検討対象の時空のクラス内において、ワイルスカラーの剥離特性と空間無限大近傍における初期データの対称性との間に関連性を見出す。 特に、初期データにおいて、パリティ＋時間反転の下で主系列が対称である場合、$\Psi_2$ はヌル無限大において通常の $1/r^3$ の減衰率を持つことを示します。 さらに、データの副主系列部分がパリティ＋時間反転の下で反対称である場合、$\Psi_1$ は将来のヌル無限大において通常の $1/r^4$ の減衰率を持ちます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study cubic differentials and their spectral networks on Riemann surfaces, focusing on the polynomial case on the Riemann sphere. We introduce the notion of spectral core as the primary tool for our study, refining the classical notion of core in the theory of flat surfaces, and show that it controls the birthing process of spectral network trajectories. As an application, we completely characterize the polynomial cubic differentials having saddle connections or critical tripods when the degree $d$ is at most $3$; in particular, we obtain the relevant degenerations as the phase is varied and determine explicitly the wall-and-chamber structure. In this case, we obtain the BPS structure according to Gaiotto-Moore-Neitzke's algorithm, and verify that it satisfies the Kontsevich-Soibelman wall-crossing formula. In physics language, this corresponds to computing the BPS spectrum of a certain four-dimensional $\mathcal{N}=2$ quantum field theory, known as the $(A_{2},A_{d-1})$ generalized Argyres-Douglas theory. | リーマン面上の3次微分とそのスペクトルネットワークを、リーマン球面上の多項式の場合に焦点を当てて研究する。 本研究の主要なツールとしてスペクトルコアの概念を導入し、平面理論における古典的なコアの概念を洗練させ、それがスペクトルネットワークの軌跡の生成過程を制御することを示す。 応用として、次数$d$が最大$3$のときに、鞍接続または臨界三脚を持つ多項式3次微分を完全に特徴付ける。 特に、位相を変化させたときの関連する退化を求め、壁と箱の構造を明示的に決定する。 この場合、Gaiotto-Moore-Neitzkeアルゴリズムに従ってBPS構造を求め、それがKontsevich-Soibelmanの壁交差公式を満たすことを検証する。 物理学用語で言えば、これはある4次元$\mathcal{N}=2$量子場理論（$(A_{2},A_{d-1})$一般化アルギュレス・ダグラス理論として知られる）のBPSスペクトルを計算することに相当します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Pseudoentangled states are defined by their ability to hide their entanglement structure: they are indistinguishable from random states to any observer with polynomial resources, yet can have much less entanglement than random states. Existing constructions of pseudoentanglement based on phase- and/or subset-states are limited in the entanglement structures they can hide: e.g., the states may have low entanglement on a single cut, on all cuts at once, or on local cuts in one dimension. Here we introduce new constructions of pseudoentangled states based on (pseudo)random tensor networks that affords much more flexibility in the achievable entanglement structures. We illustrate our construction with the simplest example of a matrix product state, realizable as a staircase circuit of pseudorandom unitary gates, which exhibits pseudo-area-law scaling of entanglement in one dimension. We then generalize our construction to arbitrary tensor network structures that admit an isometric realization. A notable application of this result is the construction of pseudoentangled `holographic' states whose entanglement entropy obeys a Ryu-Takayanagi `minimum-cut' formula, answering a question posed in [Aaronson et al., arXiv:2211.00747]. | 擬似エンタングルメント状態は、そのエンタングルメント構造を隠蔽する能力によって定義される。 すなわち、多項式リソースを持つ観測者にとってランダム状態と区別がつかないものの、ランダム状態よりもはるかにエンタングルメントが低い場合がある。 位相状態および／または部分集合状態に基づく既存の擬似エンタングルメント構成は、隠蔽できるエンタングルメント構造が限られている。 例えば、状態は単一のカット、すべてのカット、または1次元内の局所カットにおいて低いエンタングルメントを持つ可能性がある。 本稿では、実現可能なエンタングルメント構造においてはるかに柔軟性の高い、（擬似）ランダムテンソルネットワークに基づく擬似エンタングルメント状態の新しい構成を紹介する。 本構成を、擬似ランダムユニタリーゲートの階段回路として実現可能な最も単純な行列積状態の例として示す。 これは、1次元においてエンタングルメントの擬似面積則スケーリングを示す。 次に、この構成を、等長的実現を許容する任意のテンソルネットワーク構造に一般化する。 この結果の注目すべき応用は、[Aaronson et al., arXiv:2211.00747]で提起された疑問に答える、エンタングルメントエントロピーがRyu-Takayanagiの「最小カット」公式に従う擬似エンタングルメント「ホログラフィック」状態の構築である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the Type IIB eight-derivative effective Lagrangian beyond the quartic level, focusing on interactions involving gravitons and axio-dilatons. We show how to translate five-point scattering amplitudes into genuine five-point contact terms and extract all perturbative contributions to the effective action. Our result is consistent with T-duality predictions at tree level in the NSNS sector. We find that couplings with an even/odd number of scalars are neutral/charged under $\mathrm{SL}(2,\mathbb{Z})$, and use this feature to deduce their non-perturbative completion. The mixed NSNS/RR structures that cannot be deduced from the pure NSNS sector allow us to unambiguously fix the kinematics, which turns out to be the same for tree level and one loop. In Type IIA, these structures are essential for establishing agreement of string-theoretic corrections with the circle reduction of M-theory higher-derivative couplings. | 我々は、重力子と軸ディラトンを含む相互作用に焦点を当て、4次レベルを超えるタイプIIBの8微分有効ラグランジアンを研究する。 5点散乱振幅を真の5点接触項に変換する方法を示し、有効作用へのすべての摂動論的寄与を抽出する。 我々の結果は、NSNSセクターにおけるツリーレベルにおけるT双対性の予測と整合する。 偶数/奇数のスカラーを持つ結合は、$\mathrm{SL}(2,\mathbb{Z})$のもとで中性/荷電性であることを発見し、この特徴を用いてそれらの非摂動論的完備化を導出した。 純粋なNSNSセクターからは導出できない混合NSNS/RR構造により、ツリーレベルと1ループで同じ運動学を明確に固定することができる。 タイプIIAでは、これらの構造は、弦理論の補正とM理論の高階微分結合の円簡約との一致を確立するために不可欠です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We reveal for the first time that ultraviolet (UV) observables can diagnose quantum phase transitions (QPTs). In a class of holographic models exhibiting metal-insulator transitions, we study two types of UV observables -- high-frequency conductivity and short-range entanglement. Remarkably, we find that the derivatives of these UV observables exhibit extrema near the quantum critical point. Analytical results show these critical behaviors arise from the deformation of the asymptotic bulk geometry. Moreover, these UV diagnostics show enhanced robustness to thermal fluctuations compared to typical infrared (IR) diagnostics, providing a clean method to identify quantum criticality at finite temperature. This work opens a new window for exploring quantum critical phenomena via UV physics in the laboratory. | 我々は、紫外線（UV）観測量が量子相転移（QPT）を診断できることを初めて明らかにした。 金属-絶縁体転移を示すホログラフィックモデルのクラスにおいて、高周波伝導率と短距離エンタングルメントという2種類のUV観測量を研究した。 驚くべきことに、これらのUV観測量の微分は量子臨界点付近で極値を示すことを発見した。 解析結果は、これらの臨界挙動が漸近的バルク形状の変形に起因することを示している。 さらに、これらのUV診断は、一般的な赤外線（IR）診断と比較して熱揺らぎに対する堅牢性が向上しており、有限温度における量子臨界状態を特定するための明確な方法を提供する。 本研究は、実験室におけるUV物理学を介して量子臨界現象を探求するための新たな道を開くものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider a recently introduced extension of General Relativity dubbed as Cotton gravity (CG), based on the use of the Cotton tensor, to estimate the size of a new constant $\gamma$ appearing within a spherically symmetric, vacuum solution of the theory. Taking into account its non-asymptotically flat character, we use the inferred size of the central brightness depression of the supermassive object at the heart of the Milky Way galaxy (Sgr A*) by the Event Horizon Telescope to constrain at $2\sigma$ the CG parameter as $\gamma M \approx 3.5 \times 10^{-12}$. We study the potential observational consequences from the smallness of such a value using exact and numerical expressions for the deflection angle, optical images from optically and geometrically thin accretion disks, isoradials, and instability scales (Lyapunov index) of nearly bound geodesics associated to photon rings. Our results point towards the impossibility to distinguish between these two geometries using current and foreseeable techniques in the field of interferometric detection of optical sources. | コットンテンソルを用いた、一般相対論の最近導入された拡張であるコットン重力（CG）を考察し、球対称真空解に現れる新しい定数$\gamma$の大きさを推定する。 その非漸近平坦な性質を考慮し、イベント・ホライズン・テレスコープによって推定された天の川銀河中心の超大質量天体（Sgr A*）の中心輝度低下の大きさを用いて、CGパラメータを$2\sigma$で$\gamma M\approx 3.5 \times 10^{-12}$に制限する。 我々は、偏向角、光学的および幾何学的に薄い降着円盤からの光学像、等放射状線、そして光子リングに関連するほぼ束縛された測地線の不安定性スケール（リアプノフ指数）に関する正確な数値表現を用いて、そのような値の小ささから生じる潜在的な観測的影響を研究する。 我々の結果は、光源の干渉検出分野における現在の、そして予測可能な技術を用いて、これら2つの幾何学的形状を区別することが不可能であることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work we revisit $\alpha$-Starobinsky inflation, also know as $E$-model, in the light of current CMB and LSS observations. The inflaton potential in the Einstein frame for this model contains a parameter $\alpha$ in the exponential, which alters the predictions for the scalar and tensor power spectra of Starobinsky inflation. We obtain these power spectra numerically without using slow-roll approximation and perform MCMC analysis to put constraints on parameters $M$ and $\alpha$ from Planck-2018, BICEP/Keck (BK18) and other LSS observations. We consider general reheating scenario by varying the number of e-foldings during inflation, $N_{pivot}$, along with the other parameters. We find $\log_{10}\alpha = 0.0^{+1.6}_{-5.6}$, $\log_{10}M= -4.91^{+0.69}_{-2.7}$ and $N_{pivot} = 53.2^{+3.9}_{-5}$ with $95\%$ C. L.. This implies that the present CMB and LSS observations are insufficient to constrain the parameter $\alpha$. We also find that there is no correlation between $N_{pivot}$ and $\alpha$. | 本研究では、現在のCMBおよびLSS観測に基づき、$\alpha$-スタロビンスキー・インフレーション（$E$モデルとしても知られる）を再検討する。 このモデルのアインシュタイン座標系におけるインフレーションポテンシャルには指数関数のパラメータ$\alpha$が含まれており、これがスタロビンスキー・インフレーションのスカラーおよびテンソルパワースペクトルの予測を変化させる。 我々はスローロール近似を用いずにこれらのパワースペクトルを数値的に求め、MCMC解析を用いてPlanck-2018、BICEP/Keck (BK18)、およびその他のLSS観測からパラメータ$M$および$\alpha$に制約を課す。 インフレーション中のeフォールディングの数、$N_{pivot}$、およびその他のパラメータを変化させることで、一般的な再加熱シナリオを考察する。 $\log_{10}\alpha = 0.0^{+1.6}_{-5.6}$、$\log_{10}M= -4.91^{+0.69}_{-2.7}$、$N_{pivot} = 53.2^{+3.9}_{-5}$、$95\%$のC. L.が得られる。 これは、現在のCMBおよびLSS観測ではパラメータ$\alpha$を制限するのに不十分であることを意味する。 また、$N_{pivot}$と$\alpha$の間には相関がないこともわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that a `QCD dilaton' field, whose vacuum expectation value sets the strong coupling, can render the Quantum Chromodynamic (QCD) confinement transition first-order. The QCD dilaton is cosmologically attracted to a false vacuum at weak coupling in the early universe. Quantum tunnelling towards the true vacuum triggers prompt chiral symmetry breaking and confinement of QCD, leading to detonating bubbles of the hadronic phase. We find that plasma sound waves produced by this dilaton-induced, first-order QCD phase transition generate a stochastic gravitational wave signal strikingly similar to the recently detected gravitational wave background from Pulsar Timing Arrays. We briefly comment on how this theory can be probed through collider experiments and cosmology. | 真空期待値が強結合を設定する「QCDディラトン」場が、量子色力学（QCD）閉じ込め遷移を一次遷移にすることができることを示す。 QCDディラトンは、初期宇宙において弱結合の偽真空に宇宙論的に引き寄せられる。 真の真空に向かう量子トンネル効果は、カイラル対称性の破れとQCDの閉じ込めを速やかに引き起こし、ハドロン相の泡の爆発を引き起こす。 このディラトン誘起の一次QCD相転移によって生成されるプラズマ音波は、最近パルサータイミングアレイによって検出された重力波背景と驚くほど類似した確率的重力波信号を生成することを我々は発見した。 この理論が衝突型加速器実験と宇宙論を通してどのように検証できるかについて簡単にコメントする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using the worldline quantum field theory approach we derive solutions to the equations of motion for spinning massive bodies up to quadratic order in spins. At leading post-Minkowskian (PM) order these trajectories are obtained in the time domain, and at sub-leading order in the frequency domain. Our approach incorporates diagrammatic techniques and modern Feynman integration technologies, and includes a new family of loop integrals different to those seen in asymptotic PM calculations. Our results provide a new mechanism for computing the radiated angular momentum involved in gravitational scattering, which we reproduce at 2PM order up to linear spins. We have established a framework for computing higher-order effects to further extend the high-precision frontier in analytical gravitational wave physics, and push predictions for the radiated angular momentum to higher perturbative orders. | 世界線量子場理論のアプローチを用いて、スピンの2次オーダーまで回転する質量体の運動方程式の解を導出した。 ポストミンコフスキー（PM）オーダーではこれらの軌跡は時間領域で、サブリードオーダーでは周波数領域で得られる。 我々のアプローチは、ダイアグラム法と現代のファインマン積分技術を組み込んでおり、漸近PM計算で見られるものとは異なる新しいループ積分族を含んでいる。 我々の結果は、重力散乱に関与する放射角運動量を計算するための新しいメカニズムを提供し、線形スピンまで2PMオーダーで再現する。 我々は、高次効果を計算するための枠組みを確立し、解析的重力波物理学における高精度フロンティアをさらに拡大し、放射角運動量の予測を高次の摂動オーダーまで押し上げた。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Large-scale primordial perturbations have been well constrained by current cosmological observations, but the properties of small-scale perturbations remain elusive. This study focuses on second-order tensor-scalar induced gravitational waves (TSIGWs) generated by large-amplitude primordial scalar and tensor perturbations on small scales. We provide the analytical expressions for the kernel functions and the corresponding energy density spectra of second-order TSIGWs. By combining observations of SGWB across different scales, TSIGWs can be used to constrain small-scale primordial curvature perturbations and primordial gravitational waves. Furthermore, we discuss the feasibility of TSIGWs dominating the current PTA observations under various primordial power spectra scenarios. Our results indicate that TSIGWs generated by monochromatic primordial power spectra might be more likely to dominate the current PTA observations. | 大規模な原始的擾乱は現在の宇宙論的観測によって十分に制限されているが、小規模な擾乱の特性は依然として不明である。 本研究では、小規模スケールにおける大振幅の原始的スカラー・テンソル擾乱によって生成される2次テンソル・スカラー誘起重力波（TSIGW）に焦点を当てる。 我々は、2次TSIGWの核関数と対応するエネルギー密度スペクトルの解析的表現を提供する。 異なるスケールにおけるSGWBの観測を組み合わせることで、TSIGWを用いて小規模な原始的曲率擾乱と原始的重力波を制限することができる。 さらに、様々な原始的パワースペクトルシナリオにおいて、TSIGWが現在のPTA観測を支配する可能性について議論する。 私たちの研究結果は、単色原始パワースペクトルによって生成されたTSIGWが、現在のPTA観測において支配的である可能性が高いことを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we carry out a comprehensive perturbative analysis of four cosmological models featuring a sign-switching cosmological constant. Among these, we include the well-known $\Lambda_{\rm s}$CDM model, characterised by an abrupt transition from a negative to a positive cosmological constant. We also consider the L$\Lambda$CDM model, which exhibits a generalised ladder-step evolution, as well as the SSCDM and ECDM models, both of which undergo a smooth sign change at comparable redshifts. We solve the linear cosmological perturbation equations from the radiation-dominated era, imposing initial adiabatic conditions for matter and radiation, for modes well outside the Hubble radius in the early Universe. We analyse the behaviour of the matter density contrast, the gravitational potential, the linear growth rate, the matter power spectrum, and the $f\sigma_8$ evolution . These results are contrasted with predictions from the standard $\Lambda$CDM model and are confronted with observational data. | 本研究では、符号反転宇宙定数を特徴とする4つの宇宙論モデルについて、包括的な摂動解析を行う。 これらのモデルには、負の宇宙定数から正の宇宙定数への急激な遷移を特徴とする、よく知られた$\Lambda_{\rm s}$CDMモデルが含まれる。 また、一般化された梯子段階的進化を示すL$\Lambda$CDMモデル、および同程度の赤方偏移で滑らかな符号変化を示すSSCDMモデルとECDMモデルも考慮する。 初期宇宙においてハッブル半径をはるかに超えるモードについて、物質と放射に初期断熱条件を課し、放射優勢時代の線形宇宙論摂動方程式を解く。 物質密度コントラスト、重力ポテンシャル、線形成長率、物質パワースペクトル、および$f\sigma_8$進化の振る舞いを解析する。 これらの結果は、標準的な$\Lambda$CDMモデルの予測値と比較され、観測データと対比されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the quantum dynamics of a closed bosonic string in the curved spacetime of an AdS$_5$-Schwarzschild black hole. Starting from the Polyakov action, we perform a canonical quantization of the string and formulate its quantum mechanical equation of motion in the Schr\"odinger (string coordinate) representation. This framework facilitates in obtaining quantum mechanical wave equation governing the radial and angular modes of the string. A central result of our analysis is the emergence of a trapping radius in the exterior region of the black hole. Near this radius, the radial motion of the string is governed by an effective potential that supports small, quantized oscillations, akin to a quantum harmonic oscillator. This behavior indicates a localization of the string at the trapping surface, where it becomes dynamically confined. The angular sector of the wave function is found to be governed by the confluent Heun equation, yielding confluent Heun functions as the angular part of the wave function. The emergence of a trapping surface is analogous to the stretched horizon proposed by Susskind in the context of black hole complementarity. The quantized harmonic oscillation of the string at the trapping radius complements with the Planck's black body whence the string can emit black-body radiation. Thus, the quantum dynamics of strings in black hole spacetimes offers a novel path to probing the quantum origin of Hawking radiation. | 我々はAdS$_5$-シュワルツシルトブラックホールの曲がった時空における閉じたボソン弦の量子ダイナミクスを調べる。 ポリヤコフ作用から出発して、弦の正準量子化を行い、シュレーディンガー（弦座標）表示でその量子力学的運動方程式を定式化する。 この枠組みは、弦の動径モードと角度モードを支配する量子力学的波動方程式を容易に得ることを可能にする。 我々の解析の中心的な結果は、ブラックホールの外部領域に捕捉半径が出現することである。 この半径付近では、弦の動径運動は、量子調和振動子に類似した、小さな量子化された振動を支える有効ポテンシャルによって支配される。 この挙動は、弦が捕捉面に局在し、そこで動的に閉じ込められることを示している。 波動関数の角度セクターは合流型ホイン方程式によって支配され、波動関数の角度部分として合流型ホイン関数が生じることがわかった。 捕捉面の出現は、ブラックホール相補性の文脈でサスキンドが提唱した引き伸ばされた地平線に類似している。 捕捉半径における弦の量子化された調和振動はプランクの黒体と補完し、そこから弦は黒体放射を放射することができる。 このように、ブラックホール時空における弦の量子ダイナミクスは、ホーキング放射の量子起源を探る新たな道筋を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is observed that on a compact almost complex Calabi-Yau with torsion (ACYT) 6-manifold with co-closed Lee form the curvature of the torsion connection is an $SU(3)$-instanton if and only if the torsion is parallel with respect to the torsion connection. The same conclusion holds for any (non necessarily compact) balanced ACYT 6-manifold. In particular, on a CYT 6-manifold the Strominger-Bismut connection is an $SU(3)$-instanton if and only if the torsion is parallel with respect to the Strominger-Bismut connection provided either the CYT 6-manifold is compact with co-closed Lee form or it is a balanced CYT 6-manifold. | 共閉リー形式を持つコンパクト概複素カラビ・ヤウ(ACYT)6次元多様体において、ねじれ接続の曲率がSU(3)-インスタントンとなることと、ねじれがねじれ接続に対して平行となることが観察される。 同じ結論は、任意の（必ずしもコンパクトではない）平衡ACYT6次元多様体に対しても成り立つ。 特に、CYT6次元多様体において、ストロミンガー・ビスムット接続がSU(3)-インスタントンとなることと、ねじれがストロミンガー・ビスムット接続に対して平行となることが、CYT6次元多様体が共閉リー形式を持つコンパクトであるか、平衡CYT6次元多様体であるかのいずれかである場合に限る。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Nowadays, one of the well-known serious challenges in cosmology is the Hubble tension, namely the discrepancy between the Hubble constants from the local observation of Type Ia supernova (SNIa) and the high-$z$ observation of cosmic microwave background (CMB). Here, we are interested in alleviating the Hubble tension with a local void. The key idea is assuming that we live in a locally underdense void, where one will feel a faster expansion rate compared to the cosmic average. In the literature, it was found that a local void cannot satisfyingly alleviate the Hubble tension, since it is not preferred over the $\Lambda$CDM model by the observations such as the Pantheon SNIa sample, especially in terms of the information criteria AIC and BIC. In the present work, we try to alleviate the Hubble tension with a local void and transitions of the absolute magnitude $M$, by using the Pantheon+ SNIa sample alone or jointly with the CMB data of Planck 2018. We find that the Hubble tension can be satisfyingly alleviated, while the $\Lambda$LTB void models are strongly preferred by the observations. | 現在、宇宙論における深刻な課題としてよく知られているものの1つはハッブル・テンション、すなわちIa型超新星（SNIa）の局所観測から得られるハッブル定数と高$z$宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の観測から得られるハッブル定数の乖離である。 ここで我々は、局所ボイドによってハッブル・テンションを軽減することに関心を持っている。 鍵となるアイデアは、我々が局所的に密度が低いボイドの中に住んでおり、そこでは宇宙平均に比べて膨張速度が速いと感じるという仮定である。 文献では、局所ボイドはハッブル・テンションを十分に軽減できないことが分かっている。 これは、パンテオンSNIaサンプルなどの観測結果から、特に情報量基準AICとBICの観点から、$\Lambda$CDMモデルよりも局所ボイドが優れていないためである。 本研究では、パンテオン+SNIaサンプルを単独、またはプランク2018のCMBデータと組み合わせて、局所ボイドと絶対等級$M$の遷移によってハッブル・テンションを軽減することを試みる。 ハッブル・テンションは十分に軽減できるが、観測結果からは$\Lambda$LTBボイド・モデルが強く支持されることがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the stochastic gravitational wave background (SGWB) generated by the ringdown phase of primordial black holes (PBHs) formed in the early universe. As the ringdown signal is independent of the PBH formation mechanism, the resulting SGWB offers a model-independent probe of PBHs. We numerically compute the ringdown waveform and derive the corresponding SGWB. We show that such a signal could be detected by future pulsar timing arrays (PTAs) for PBHs heavier than the solar mass. Additionally, we evaluate the SGWB from binary PBH mergers and demonstrate that it lies within the sensitivity bands of next-generation ground-based interferometers such as Cosmic Explorer and Einstein Telescope, suggesting a multi-band observational strategy for probing the PBH dark matter scenario. | 初期宇宙で形成された原始ブラックホール（PBH）のリングダウン期に生成される確率的重力波背景放射（SGWB）を調査する。 リングダウン信号はPBH形成メカニズムに依存しないため、結果として生じるSGWBはモデルに依存しないPBHの探査手段となる。 我々はリングダウン波形を数値計算し、対応するSGWBを導出した。 そして、このような信号が、太陽質量よりも重いPBHに対して、将来のパルサータイミングアレイ（PTA）によって検出される可能性があることを示した。 さらに、連星PBH合体からのSGWBを評価し、それがコズミック・エクスプローラーやアインシュタイン望遠鏡といった次世代地上型干渉計の感度帯域内にあることを実証し、PBH暗黒物質シナリオを探査するための多波長観測戦略を示唆する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate tree-level scattering processes involving quarks ($q$) and gluons ($g$) mediated by graviton exchange in the framework of Agravity, a dimensionless and renormalizable theory of quadratic quantum gravity. Focusing on the ultra-Planckian regime, characterized by the Mandelstam variable $s = (p_1 + p_2)^2$, which corresponds to the total energy squared in the center-of-momentum frame, being much larger than any particle mass scale, we compute the squared amplitudes and analyze the differential cross sections for the processes $gg \to gg$, $gg \to q\bar{q}$, $gq \to gq$, and $qq \to qq$. We demonstrate that all amplitudes scale as $1/s$ at high energies, in agreement with expectations for a UV-complete theory of gravity. In addition, we explore the issue of unitarity in the presence of higher-derivative ghost modes by analyzing the positivity properties of the squared amplitudes. While IR divergences appear in the forward scattering of massless particles, we show that these are regularized by finite quark masses. Our findings support the viability of Agravity as a perturbatively unitary and UV-complete extension of general relativity, capable of consistently describing gravitational interactions among elementary matter fields at trans-Planckian energies. | 無次元かつ繰り込み可能な2次量子重力理論であるAgravityの枠組みにおいて、重力子交換を介したクォーク（$q$）とグルーオン（$g$）のツリーレベル散乱過程を研究する。 マンデルスタム変数$s = (p_1 + p_2)^2$（運動量中心系における全エネルギーの2乗に相当し、粒子質量スケールよりもはるかに大きい）によって特徴付けられる超プランク領域に焦点を当て、$gg \to gg$、$gg \to q\bar{q}$、$gq \to gq$、および$qq \to qq$過程の振幅の2乗を計算し、微分断面積を解析する。 高エネルギーではすべての振幅が$1/s$に比例することが示され、これはUV完全重力理論の予想と一致する。 さらに、高階微分ゴーストモードが存在する場合のユニタリー性の問題を、振幅の二乗の正値性を解析することにより探求する。 質量ゼロ粒子の前方散乱ではIR発散が現れるが、これは有限のクォーク質量によって正則化されることを示す。 我々の発見は、プランク超エネルギーにおける素物質場間の重力相互作用を整合的に記述できる、一般相対論の摂動論的にユニタリーかつ紫外域完全拡張としてのAgravityの妥当性を支持する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider scenarios where Jackiw-Teitelboim black holes are attached to baths whose temperatures can be manipulated externally. We consider the bath to be cooled continuously and numerically investigate the subsequent evolution of the generalized entropies of the black hole. Page curves corresponding to several different cooling profiles of the bath are obtained. | ジャッキー・タイテルボイム・ブラックホールが、外部から温度を操作できる浴槽に取り付けられているシナリオを考える。 浴槽は連続的に冷却されると仮定し、ブラックホールの一般化エントロピーのその後の変化を数値的に調べる。 浴槽のいくつかの異なる冷却プロファイルに対応するページ曲線が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Cosmological observations of the recent universe suggest that dark energy equation of state parameter $w$ is growing with time, departing from a cosmological constant for which $w=-1$. Standard quintessence models allow for a varying $w\geq-1$, but observations report that a phantom regime, $w<-1$, is quickly reached in the past. Often discarded because of uncertainties or parametrisation, we rather propose here to embrace the reality of this phantom regime. We revisit an elegant mechanism that accounts for it, thanks to a coupling of quintessence field(s) to matter (and possibly radiation). We show that this allows for steep scalar potentials, and illustrate this with string-inspired models, where $V=V_0\, e^{-\lambda\, \varphi}$ and $\lambda \geq \sqrt{2}$. Those provide solutions in very good agreement with observations, including the phantom regime. We then discuss poles that can appear in $w$, making it diverge at recent times ($z\leq 4$), and that could be detected by observations. We finally comment on an Early Dark Energy-like feature, that systematically appears for free from the models considered, and could be of interest for the Hubble tension. | 近年の宇宙の観測は、暗黒エネルギーの状態方程式パラメータ$w$が時間とともに増加し、$w=-1$である宇宙定数から乖離していることを示唆している。 標準的なクインテッセンスモデルは$w\geq-1$の変動を許容するが、観測結果によると、過去には$w<-1$のファントム領域に急速に到達することが報告されている。 不確実性やパラメータ化のためにしばしば無視されるこのファントム領域だが、我々はここでこのファントム領域の現実性を受け入れることを提案する。 我々は、クインテッセンス場と物質（そしておそらくは放射）との結合によってこれを説明する、洗練されたメカニズムを再考する。 これにより急峻なスカラーポテンシャルが可能になることを示し、これを弦理論に着想を得たモデル（$V=V_0\, e^{-\lambda\, \varphi}$、$\lambda \geq \sqrt{2}$）を用いて説明する。 これらは、ファントム領域を含む観測結果と非常によく一致する解を与える。 次に、$w$に現れ、最近の時点（$z\leq 4$）で発散を引き起こす可能性のある極について議論する。 これは観測によって検出できる可能性がある。 最後に、検討したモデルから系統的に無料で現れる初期ダークエネルギーのような特徴についてコメントする。 これはハッブル・テンションにとって興味深いものとなる可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The present work delves into probing the importance of mutual information of relevant subsystems in obtaining the correct time-evolution of fine-grained entropy of Hawking radiation, as suggested by Page. This was done by considering a functional renormalization group improved or simply, quantum corrected Schwarzschild black solution which captures the flavour of an effective theory of quantum gravity. The mentioned black hole solution emerges from a asymptotically safe average effective action which describes a trajectory in momentum-space and satisfies a renormalizarion group equation. Furthermore, in the before Page time scenario, the behaviour of the mutual information between appropriate subsystems over time leads to the Hartman-Maldacena time. The observations made for the quantum corrected Schwarzschild black hole have been compared to the same made for the standard Schwarzschild black hole in order to draw some novel conclusions. Based upon our observations, we also propose a formula for computing fine-grained entropy of Hawking radiation for an eternal black hole, in presence of the island. | 本研究では、Page が示唆したように、ホーキング放射の細粒度エントロピーの正確な時間発展を得る上で、関連するサブシステム間の相互情報量の重要性を深く探究する。 これは、量子重力の有効理論のフレーバーを捉える、関数繰り込み群改良型、あるいは単に量子補正型シュワルツシルトブラック解を考察することによって行われた。 このブラックホール解は、運動量空間における軌跡を記述し、繰り込み群方程式を満たす、漸近的に安全な平均有効作用から現れる。 さらに、Page 以前の時間シナリオでは、適切なサブシステム間の相互情報量の時間的挙動は、ハートマン・マルダセナ時間につながる。 量子補正型シュワルツシルトブラックホールの観測結果を標準的なシュワルツシルトブラックホールの観測結果と比較し、いくつかの新たな結論を導き出した。 我々の観測に基づいて、島が存在する永久ブラックホールのホーキング放射の細粒度エントロピーを計算するための公式も提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the present work consideration is given to the primordial black holes ({\bf pbhs}) in the Schwarzschild-de Sitter Metric with small mass (ultralight) in the preinflationary epoch. Within the scope of natural assumptions, it has been shown that the quantum-gravitational corrections ({\bf qgcs}) to the characteristics of such black holes can contribute to all the cosmological parameters, shifting them compared with the semiclassical consideration. These contributions are determined by a series expansion in terms of a small parameter dependent on the hole mass (radius). For this pattern different cases have been considered (stationary, black hole evaporation...). It has been demonstrated that involvement of ({\bf qgcs}) leads to a higher probability for the occurrence of such {\bf pbhs}. Besides, high-energy deformations of Friedmann Equations created on the basis of these corrections have been derived for different patterns. In the last section of this work it is introduced a study into the contributions generated by the above-mentioned {\bf qgcs} in inflationary cosmological perturbations. Besides, it has been shown that non-Gaussianity of these perturbations is higher as compared to the semi-classical pattern. | 本研究では、インフレーション前期におけるシュワルツシルト・ド・ジッター計量における微小質量（超軽量）の原始ブラックホール（{\bf pbhs}）を考察する。 自然な仮定の範囲内で、このようなブラックホールの特性に対する量子重力補正（{\bf qgcs}）が、すべての宇宙論パラメータに寄与し、半古典的な考察と比較してそれらをシフトさせることが示された。 これらの寄与は、ブラックホールの質量（半径）に依存する微小パラメータに関する級数展開によって決定される。 このパターンについて、様々なケース（定常、ブラックホール蒸発など）が考察されている。 （{\bf qgcs}）の関与により、このような{\bf pbhs}の発生確率が高くなることが実証されている。 さらに、これらの補正に基づいて作成されたフリードマン方程式の高エネルギー変形が、様々なパターンに対して導出されている。 本研究の最後の節では、インフレーション宇宙論的摂動における前述の{\bf qgcs}によって生成される寄与に関する研究を紹介する。 さらに、これらの摂動の非ガウス性は、半古典的パターンと比較して高いことが示された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The scientific status of physical cosmology has been the subject of philosophical debate ever since detailed mathematical models of the Universe emerged from Einstein's general theory of relativity. Such debates have revolved around whether and to what extent cosmology meets established demarcation criteria for a discipline to be scientific, as well as determining how to best characterize cosmology as a science, given the unique challenges and limitations faced by a discipline which aims to study the origin, composition, and fate of the Universe itself. The present article revisits, in light of the dramatic progress in cosmology in recent decades, an earlier debate held in the 1950s between Herman Bondi and Gerald Whitrow regarding the scientific status of cosmology. We analyse cosmology's transition from an emerging science to a cornerstone of modern physics, highlighting its empirical successes in establishing the $\Lambda$-Cold Dark Matter ($\Lambda$CDM) model and in its delivery of various successful novel predictions. Despite this remarkable scientific success and progress, we argue that modern cosmology faces a further profound challenge: the permanent underdetermination of the microphysical nature of its exotic energy components: inflation, dark matter, and dark energy. Drawing historical parallels with the role of spectroscopy in revealing the microphysical nature of atomic physics, we argue that the epistemic barriers obstructing us from ascertaining the microphysical nature of these exotic energy components are significant, in turn casting doubt upon whether cosmology can ever transcend these particular epistemic challenges. We conclude by reflecting on the prospects for future breakthroughs and/or non-empirical arguments which could decide this issue conclusively. | 物理宇宙論の科学的地位は、アインシュタインの一般相対性理論から宇宙の詳細な数学モデルが出現して以来、哲学的な議論の対象となってきた。 こうした議論は、宇宙論が科学的な学問であるための既存の境界基準を満たしているかどうか、またどの程度満たしているかという点、そして宇宙そのものの起源、構成、そして運命を研究することを目的とする学問が直面する特有の課題と限界を踏まえ、宇宙論を科学としてどのように特徴づけるのが最善かという点を中心に展開されてきた。 本稿は、近年の宇宙論の劇的な進歩を踏まえ、1950年代にハーマン・ボンディとジェラルド・ウィットロウの間で行われた、宇宙論の科学的地位に関する初期の論争を再考する。 我々は、宇宙論が新興科学から現代物理学の礎石へと移行した経緯を分析し、$\Lambda$-冷たい暗黒物質（$\Lambda$CDM）モデルの確立と、様々な斬新な予測の実現における実証的成功を強調する。 この目覚ましい科学的成功と進歩にもかかわらず、現代宇宙論は更なる深刻な課題に直面している。 それは、インフレーション、暗黒物質、そして暗黒エネルギーといったエキゾチックなエネルギー成分の微視的物理的性質が永続的に未決定であるという課題である。 分光学が原子物理学の微視的物理的性質を明らかにしてきた歴史的役割を例に挙げ、これらのエキゾチックなエネルギー成分の微視的物理的性質の解明を妨げる認識論的障壁は大きく、ひいては宇宙論がこれらの特定の認識論的課題を克服できるかどうかに疑問を投げかけると主張する。 最後に、この問題を決定的に解決する可能性のある将来のブレークスルーや非経験的議論の見通しについて考察します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Type IIB string theory admits Janus solutions connecting $\text{AdS}_5$ vacua. These geometries correspond to interface conformal field theories and are naturally described in five-dimensional supergravity as $\text{AdS}_4$ foliations over an interval. In this work, we introduce a novel type of Janus solution in $\text{AdS}_5$, featuring $\text{AdS}_2 \times S^2$ foliations instead of $\text{AdS}_4$. We interpret these solutions as the supergravity duals of line defects in four-dimensional SCFTs and we discuss their D-brane engineering. Our primary tool is Romans supergravity in five dimensions, which provides a simple Type IIB truncation over $S^5$. Within this framework, under specific conditions, we construct regular solutions interpolating between $\text{AdS}_5$ and $\text{AdS}_2 \times \mathbb{R}^3$. These geometries represent one-parameter deformations of $\text{AdS}_5$ vacua and are characterized by a running profile for two-form gauge potentials and a scalar field in the supergravity bulk. Finally, using holographic renormalization, we explicitly compute the on-shell action of the defect and we discuss the one-point functions in the holographic field theory. | タイプIIB弦理論は、$\text{AdS}_5$真空を結ぶヤヌス解を許容する。 これらの幾何学は界面共形場理論に対応し、5次元超重力では区間上の$\text{AdS}_4$葉理構造として自然に記述される。 本研究では、$\text{AdS}_4$ではなく$\text{AdS}_2 \times S^2$葉理構造を特徴とする、$\text{AdS}_5$における新しいタイプのヤヌス解を導入する。 これらの解を4次元SCFTにおける線欠陥の超重力双対として解釈し、そのDブレーン工学について議論する。 我々の主なツールは、$S^5$上の単純なタイプIIB切断を提供する5次元のローマ超重力である。 この枠組みの中で、特定の条件下で、$\text{AdS}_5$ と $\text{AdS}_2 \times \mathbb{R}^3$ の間を補間する正則解を構築する。 これらの形状は、$\text{AdS}_5$ 真空の1パラメータ変形を表し、2形式ゲージポテンシャルのランニングプロファイルと超重力バルク内のスカラー場によって特徴付けられる。 最後に、ホログラフィックくりこみを用いて、欠陥のオンシェル作用を明示的に計算し、ホログラフィック場の理論における1点関数について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In particle physics, axions and axion-like particles are ubiquitous. Remarkably, ultra-light axions could constitute dark matter or dark energy. Therefore, it is important to detect axions experimentally. In the presence of a magnetic field, a photon can be converted into an axion, and vice versa. Utilizing the conversion phenomenon, several methods for detecting axions have been proposed. To improve detectability, it is desirable to use quantum sensing. However, since the conversion process is usually treated as classical wave dynamics, it is unclear how to incorporate quantum effects such as entanglement. In this work, we formulate the photon-axion conversion in a quantum field theoretical manner. As a result, we succeed in evaluating the conversion probability from a photon quantum state to an axion quantum state. In particular, it turns out that squeezed coherent states can enhance the conversion probability. | 素粒子物理学において、アクシオンおよびアクシオン類似粒子は遍在する。 驚くべきことに、超軽量アクシオンは暗黒物質または暗黒エネルギーを構成する可能性がある。 したがって、アクシオンを実験的に検出することは重要である。 磁場の存在下では、光子はアクシオンに変換され、またその逆も可能である。 この変換現象を利用して、アクシオンを検出するためのいくつかの方法が提案されている。 検出可能性を向上させるには、量子センシングを用いることが望ましい。 しかし、変換プロセスは通常、古典波動動力学として扱われるため、エンタングルメントなどの量子効果をどのように組み込むかは不明である。 本研究では、光子-アクシオン変換を量子場理論の手法で定式化する。 その結果、光子量子状態からアクシオン量子状態への変換確率を評価することに成功した。 特に、スクイーズドコヒーレント状態は変換確率を高めることができることがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We describe a method for computing the anomaly of any finite unitary symmetry group $G$ acting by finite-depth quantum circuits on a two-dimensional lattice system. The anomaly is characterized by an index valued in the cohomology group $H^4(G,U(1))$, which generalizes the Else-Nayak index for locality preserving symmetries of quantum spin chains. We show that a nontrivial index precludes the existence of a trivially gapped symmetric Hamiltonian; it is also an obstruction to ``onsiteability" of the symmetry action. We illustrate our method via a simple example with $G=\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2$. Finally, we provide a diagrammatic interpretation of the anomaly formula which hints at a higher categorical structure. | 2次元格子系上の有限深さ量子回路によって作用する任意の有限ユニタリー対称群$G$の異常性を計算する手法を述べる。 この異常性はコホモロジー群$H^4(G,U(1))$の値をとる指数によって特徴付けられる。 これは、量子スピン鎖の局所性保存対称性に対するエルス・ナヤック指数の一般化である。 非自明な指数は、自明にギャップを持つ対称ハミルトニアンの存在を排除することを示す。 これはまた、対称作用の「オンサイト可能性」に対する障害でもある。 我々は、$G=\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2\times\mathbb{Z}_2$ という簡単な例を用いて、我々の手法を説明する。 最後に、高次の圏論的構造を示唆する異常性の公式の図式的解釈を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We renormalize massless scalar effective field theories (EFTs) to higher loop orders and higher orders in the EFT expansion. To facilitate EFT calculations with the R* renormalization method, we construct suitable operator bases using Hilbert series and related ideas in commutative algebra and conformal representation theory, including their novel application to off-shell correlation functions. We obtain new results ranging from full one loop at mass dimension twelve to five loops at mass dimension six. We explore the structure of the anomalous dimension matrix with an emphasis on its zeros, and investigate the effects of conformal and orthonormal operators. For the real scalar, the zeros can be explained by a `non-renormalization' rule recently derived by Bern et al. For the complex scalar we find two new selection rules for mixing $n$- and $(n-2)$-field operators, with $n$ the maximal number of fields at a fixed mass dimension. The first appears only when the $(n-2)$-field operator is conformal primary, and is valid at one loop. The second appears in more generic bases, and is valid at three loops. Finally, we comment on how the Hilbert series we construct may be used to provide a systematic enumeration of a class of evanescent operators that appear at a particular mass dimension in the scalar EFT. | 質量ゼロのスカラー有効場の理論（EFT）を、高ループ次数およびEFT展開の高次数に繰り込む。 R*繰り込み法を用いたEFT計算を容易にするために、ヒルベルト級数、可換代数および共形表現理論における関連するアイデア、ならびにそれらのオフシェル相関関数への新規な応用を用いて、適切な演算子基底を構築する。 質量次元12での完全な1ループから質量次元6での5ループに至るまで、新たな結果が得られる。 異常次元行列の構造を零点に重点を置いて探求し、共形演算子と直交演算子の効果を調べる。 実スカラーの場合、零点はBernらによって最近導出された「非繰り込み」規則によって説明できる。 複素スカラーに対して、$n$ 場演算子と $(n-2)$ 場演算子を混合するための2つの新しい選択規則を見出す。 ここで、$n$ は固定された質量次元における場の最大数である。 最初の規則は、$(n-2)$ 場演算子が共形一次である場合にのみ現れ、1つのループで有効である。 2番目の規則は、より一般的な基底で現れ、3つのループで有効である。 最後に、我々が構築するヒルベルト級数を用いて、スカラー EFT において特定の質量次元で現れるエバネッセント演算子のクラスを体系的に列挙する方法について述べる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This is a survey on the Strominger system and a geometric flow known as the anomaly flow. We will discuss various aspects of non-K\"ahler geometry on Calabi-Yau threefolds. Along the way, we discuss balanced metrics and balanced classes, the Aeppli cohomology class associated to a solution to the Strominger system, the equations of motion of heterotic supergravity, and a version of Ricci flow in this special geometry. | これはストロミンガー系と、アノマリーフローとして知られる幾何学的フローに関する概説です。 カラビ-ヤウ三次元多様体上の非ケーラー幾何学の様々な側面について議論します。 その過程で、バランス計量とバランス類、ストロミンガー系の解に関連するエップリコホモロジー類、ヘテロティック超重力の運動方程式、そしてこの特殊幾何学におけるリッチフローの一種について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We identify some of the $k$-invariants for the Postnikov tower of the stable and unstable 4-sphere. Assuming the stable Hypothesis H of Fiorenza--Sati--Schreiber, we use the resulting obstruction theory to prove that the Chern--Simons term in the effective action of M-theory is well defined. In particular, we do not assume the presence of an $E_8$-gauge field. | 安定および不安定4次元球面のポストニコフ塔に対するいくつかの$k$不変量を同定する。 フィオレンツァ-サティ-シュライバーの安定仮説Hを仮定し、結果として得られる障害理論を用いて、M理論の有効作用におけるチャーン-サイモンズ項が適切に定義されていることを証明する。 特に、$E_8$ゲージ場の存在は仮定しない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the properties of the vacuum state for the Proca field in the geometry of two parallel plates on background of (D+1)-dimensional Minkowski spacetime. The two-point functions for the vector potential and the field tensor are evaluated for higher-dimensional generalizations of the perfect magnetic conductor (PMC) and perfect electric conductor (PEC) boundary conditions. Explicit expressions are provided for the vacuum expectation values (VEVs) of the electric and magnetic field squares, field condensate, and for the VEV of the energy-momentum tensor. In the zero-mass limit the VEVs of the electric and magnetic field squares and the condensate reduce to the corresponding expressions for a massless vector field. The same is the case for the VEV of the energy-momentum tensor in the problem with PEC conditions. However, for PMC conditions the zero-mass limit for the vacuum energy-momentum tensor differs from the corresponding VEV for a massless field. This difference in the zero-mass limits is related to the different influences of the boundary conditions on the longitudinal polarization mode of a massive vector field. The PMC conditions constrain all the polarization modes including the longitudinal mode, whereas PEC conditions do not influence the longitudinal mode. The vacuum energy-momentum tensor is diagonal. The normal stress is uniformly distributed in the region between the plates and vanishes in the remaining regions. The corresponding Casimir forces are attractive for both boundary conditions. | (D+1)次元ミンコフスキー時空を背景とした2枚の平行板の幾何学におけるプロカ場の真空状態の性質を調べる。 ベクトルポテンシャルと場のテンソルの2点関数を、完全磁気導体(PMC)境界条件と完全電気導体(PEC)境界条件の高次元一般化に対して評価する。 電場と磁場の正方形、場の凝縮体の真空期待値(VEV)、そしてエネルギー運動量テンソルのVEVについて、明示的な表現を与える。 質量零極限において、電場と磁場の正方形、そして凝縮体のVEVは、質量ゼロのベクトル場に対する対応する表現に簡約される。 PEC条件の問題におけるエネルギー運動量テンソルのVEVについても同様である。 しかしながら、PMC条件では、真空エネルギー運動量テンソルのゼロ質量極限は、対応する質量ゼロ場のVEVとは異なります。 このゼロ質量極限の差は、境界条件が質量を持つベクトル場の縦方向分極モードに与える影響の差に関係しています。 PMC条件は縦方向モードを含むすべての分極モードを拘束しますが、PEC条件は縦方向モードに影響を与えません。 真空エネルギー運動量テンソルは対角です。 法線応力はプレート間の領域では均一に分布し、残りの領域ではゼロになります。 対応するカシミール力は、どちらの境界条件でも引力となります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct the $\lambda$-model on $SU(3)_k/U(2)_k$ and we compute the one-loop $\beta$-function for the deformation parameter $\lambda$. Its non-compact version for $SU(2,1)_{-k}/U(2)_{-k}$ is also considered, whose target space admits an asymptotic region that can be reached when one of the coordinates becomes large. The asymptotic model can be seen as an integrable deformation of the $SU(2)_k/U(1)$ WZW model together with a linear dilaton and a free boson, where integrability is inherited from the parental $\lambda$-model. By taking an asymptotic double-scaling limit of the $SU(2,1)_{-k}/U(2)_{-k}$ model, we obtain a two-dimensional field theory that is scale-invariant but not conformally invariant at one-loop order. Crucially, this deformation does not admit a Kerr-Schild form, unlike the cases studied in arXiv:2109.05040. However, in a suitable asymptotic regime, scale invariance is enhanced to full conformal invariance. Finally, we construct Type-II supergravity embeddings of the asymptotic model for specific values of the deformation parameter. | $SU(3)_k/U(2)_k$ 上に $\lambda$ モデルを構築し、変形パラメータ $\lambda$ に対する 1 ループ $\beta$ 関数を計算する。 $SU(2,1)_{-k}/U(2)_{-k}$ に対する非コンパクト版も考慮する。 このモデルのターゲット空間には、座標の 1 つが大きくなると到達可能な漸近領域が存在する。 この漸近モデルは、線形ディラトンと自由ボソンを伴う $SU(2)_k/U(1)$ WZW モデルの可積分変形と見なすことができ、可積分性は元の $\lambda$ モデルから継承される。 $SU(2,1)_{-k}/U(2)_{-k}$ 模型の漸近的二重スケーリング極限をとることで、1ループオーダーでスケール不変だが共形不変ではない2次元場の理論を得る。 重要なのは、この変形は、arXiv:2109.05040 で研究されたケースとは異なり、カー・シルト形式を許容しないことである。 しかし、適切な漸近的領域では、スケール不変性は完全な共形不変性にまで拡張される。 最後に、変形パラメータの特定の値に対して、漸近模型のタイプ II 超重力埋め込みを構成する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, the wavefunction coefficients for conformally coupled scalars in an FRW cosmology have been presented as a sum over amplitude-like functions known as {\it amplitubes}. In this work we extend this analysis to full {\it correlation functions}. Remarkably, the amplitube expansion of the correlator exhibits many vanishing contributions that are otherwise present in the expansion of the wavefunction. Moreover, while the wavefunction coefficients suffer from relative minus signs between terms, the surviving terms in correlation function do not. These observations point to a hidden simplicity in the structure of the correlation function compared to that of the wavefunction coefficient. | 最近、FRW宇宙論における共形結合スカラーの波動関数係数は、{\it アンプリチューブ}として知られる振幅類似関数の和として提示された。 本研究では、この解析を完全な{\it 相関関数}に拡張する。 注目すべきことに、相関関数のアンプリチューブ展開は、波動関数の展開には存在する多くの消失する寄与を示す。 さらに、波動関数係数は項間に相対的な負の符号を持つのに対し、相関関数の残存項にはそれがない。 これらの観察結果は、波動関数係数と比較して、相関関数の構造に隠れた単純さがあることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study gravitational perturbations of the Bonanno--Reuter quantum-corrected black hole arising in the asymptotic safety scenario, focusing on QNMs and grey-body factors. Assuming the RG parameter $\tilde{\omega}$ is fixed to its phenomenologically motivated value, we treat the interpolation parameter $\gamma$ as free and investigate how it modifies the black hole's response to axial gravitational perturbations. Quasinormal frequencies are computed using the sixth-order WKB method with Pad\'e approximants, and their dependence on $\gamma$ and the black hole mass $M$ is analyzed. We find that the Schwarzschild limit is rapidly recovered for large $M$ or large $\gamma$, while significant deviations arise in the quantum regime. The accuracy of the WKB results is confirmed by time-domain integration of the wave equation. Comparison of grey-body factors computed via both the WKB method and the quasinormal mode correspondence are in a good concordance. Our findings indicate that quantum corrections can leave significant imprints in the ringdown and radiation spectra, while preserving consistency with classical results in the appropriate limit. | 我々は、漸近的安全シナリオにおいて生じるボナンノ-ロイター量子補正ブラックホールの重力摂動を、量子ナノメートル（QNM）と灰色体因子に焦点を当てて研究する。 RGパラメータ$\tilde{\omega}$が現象論的に導かれた値に固定されていると仮定し、補間パラメータ$\gamma$を自由として扱い、それがブラックホールの軸重力摂動に対する応答をどのように変化させるかを調べる。 準正規振動数は、Pad\'e近似を用いた6次WKB法を用いて計算し、それらの$\gamma$およびブラックホール質量$M$への依存性を解析する。 その結果、大きな$M$または大きな$\gamma$に対してシュワルツシルト限界は急速に回復するが、量子領域では大きな偏差が生じることがわかった。 WKB法の結果の精度は、波動方程式の時間領域積分によって確認される。 WKB法と準基準モード対応の両方を用いて計算した灰色体因子の比較は、良好な一致を示した。 我々の知見は、量子補正がリングダウンスペクトルと放射スペクトルに大きな影響を及ぼす可能性がある一方で、適切な極限においては古典的な結果との整合性を保つことを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model delivers an analytically tractable framework for exotic strongly correlated phases where conventional paradigms like Landau's Fermi liquid theory collapse. This review offers a pedagogical introduction to the SYK physics, highlighting its unique capacity to model \textit{strange metals} -- systems exhibiting linear-in-temperature resistivity, Planckian dissipation, and quasiparticle breakdown. We systematically construct both Majorana and complex fermion variants, transforming them into training grounds for modern many-body physics techniques, for instance, (1) large-$N$ formulations via disorder averaging and replica symmetry, (2) Schwinger-Dyson and Kadanoff-Baym equations, (3) imaginary time Matsubara formulation, (4) real-time dynamics via Keldysh formalism, and the associated (5) non-perturbative Keldysh contour deformations. These tools lay the foundation for equilibrium thermodynamics, quantum chaos, quench dynamics, and transport in the thermodynamic limit -- all within a solvable, chaotic quantum system. Designed as a self-contained resource, the review bridges advanced technical machinery to physical insights, with computational implementations provided. Though principally treating the SYK model as a condensed matter laboratory, we also highlight its profound connection to quantum gravity -- woven throughout this work -- underscoring how this solvable chaotic fermionic model serves as a lens onto black hole thermodynamics and holographic duality. | Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）モデルは、ランダウのフェルミ液体理論のような従来のパラダイムが破綻する、エキゾチックな強相関相に対する解析的に扱いやすい枠組みを提供する。 本レビューは、SYK物理への教育的な入門書であり、温度線形抵抗、プランク散逸、準粒子崩壊を示す系（\textit{ストレンジメタル}）をモデル化する独自の能力に焦点を当てている。 我々は、マヨラナ粒子と複素フェルミオンの両方の変種を体系的に構築し、それらを現代の多体物理学の手法、例えば(1)無秩序平均化とレプリカ対称性による大規模$N$定式化、(2)シュウィンガー・ダイソン方程式とカダノフ・バイム方程式、(3)虚時間松原定式化、(4)ケルディッシュ形式による実時間ダイナミクス、および関連する(5)非摂動的ケルディッシュコンター変形の訓練の場へと変換する。 これらのツールは、平衡熱力学、量子カオス、クエンチダイナミクス、そして熱力学的極限における輸送の基礎を築き、これらはすべて、解けるカオス量子系内で行われる。 自己完結型のリソースとして設計された本レビューは、計算実装を提供することで、高度な技術的手法と物理的洞察を橋渡しする。 SYKモデルを主に凝縮物質の実験室として扱うものの、本研究全体に織り込まれた量子重力との深いつながりにも焦点を当て、この解けるカオス的フェルミオンモデルがブラックホールの熱力学とホログラフィック双対性を理解するためのレンズとして機能することを強調する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A flagship application of quantum computers is the simulation of other quantum systems, including quantum field theories. In this article, we show how quantum computers can be employed to naturally calculate Feynman diagrams and their interferences in Quantum Chromodynamics (QCD). We simulate the colour parts of the interactions directly on the quantum computer, while the kinematic parts are for now pre-computed classically. For processes where some of the external particles are identical, we find the first hints of a potential quantum advantage. We validate our techniques using simulated quantum computers. Furthermore, for toy examples we also demonstrate our algorithms on a 56-qubit trapped-ion quantum computer. The work constitutes a further key step towards a full quantum simulation of generic perturbative QCD processes. | 量子コンピュータの主要な応用は、量子場の理論を含む他の量子系のシミュレーションです。 本稿では、量子コンピュータを用いて、量子色力学（QCD）におけるファインマン図とその干渉を自然に計算する方法を示します。 相互作用の色成分は量子コンピュータ上で直接シミュレーションし、運動成分は今のところ古典的に事前に計算しておきます。 外部粒子の一部が同一であるプロセスにおいて、潜在的な量子優位性の最初の兆候を見出します。 シミュレーションされた量子コンピュータを用いて、本手法の妥当性を検証します。 さらに、簡単な例として、56量子ビットのトラップイオン量子コンピュータ上で本アルゴリズムを実証します。 本研究は、一般的な摂動論的QCDプロセスの完全な量子シミュレーションに向けた、さらなる重要な一歩となります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent observational results from the DESI collaboration reveal tensions with the standard $\Lambda$CDM model and favor a scenario in which dark energy (DE) decays over time. The DESI DR2 data also suggest that the DE equation of state (EoS) may have been phantom-like ($w < - 1$) in the past, evolving to $w > - 1$ at present, implying a recent crossing of the phantom divide at $w = - 1$. Scalar field models of DE naturally emerge in ultraviolet-complete theories such as string theory, which is typically formulated in higher dimensions. In this work, we investigate a class of thawing scalar field models propagating on a (4+1)-dimensional phantom braneworld, and demonstrate that their effective EoS exhibits a phantom-divide crossing. Alongside the Hubble parameter and EoS of DE, we also analyse the evolution of the Om diagnostic, and demonstrate that the time dependence of these quantities is in excellent agreement with the DESI DR2 observations. Furthermore, we perform a comprehensive parameter estimation using Markov Chain Monte Carlo (MCMC) sampling, and find that the $\chi^2$ values for all our models are remarkably close to that of the widely used CPL parametrisation, indicating that our models fit the data very well. | DESIコラボレーションによる最近の観測結果は、標準的な$\Lambda$CDMモデルとの矛盾を明らかにし、暗黒エネルギー（DE）が時間とともに減衰するというシナリオを支持している。 DESI DR2データはまた、DEの状態方程式（EoS）が過去にはファントム型（$w < - 1$）であったが、現在では$w > - 1$に変化した可能性を示唆しており、これは$w = - 1$でファントムディバイドを最近交差したことを意味する。 DEのスカラー場モデルは、典型的には高次元で定式化される弦理論などの紫外線完全理論において自然に現れる。 本研究では、(4+1)次元ファントムブレーンワールド上を伝播する一連の解凍スカラー場モデルを調査し、それらの有効EoSがファントムディバイド交差を示すことを示す。 DEのハッブルパラメータとEoSに加え、Om診断の進化も解析し、これらの量の時間依存性がDESI DR2の観測結果と非常によく一致することを実証しました。 さらに、マルコフ連鎖モンテカルロ（MCMC）サンプリングを用いた包括的なパラメータ推定を行い、すべてのモデルの$\chi^2$値が広く用いられているCPLパラメータ化の値に驚くほど近いことを明らかにしました。 これは、我々のモデルがデータに非常によく適合していることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A number of supersymmetric Jackiw-Teitelboim (JT) gravity theories are known to be described (in the Euclidean path integral formulation) by double-scaled random matrix models. Such matrix models can be characterized using a certain ``string equation''. It was shown recently that in extended supergravity, when the number of BPS states scales as ${\rm e}^{S_0}$, where $S_0$ is the extremal entropy, a special ansatz for the leading order solution of the string equation yields the supergravity spectrum. Somewhat miraculously, the construction showed that the functional form of the non-BPS (continuum) sector predicts the precise form of the BPS sector, showing the robustness of the supergravity/matrix-model correspondence. In this paper, we refine the analysis and show that the string equation, combined with some simple requirements on solutions, are powerful tools for constraining the spectrum of extended JT supergravity theories. We re-explore the cases of ${N}{=}2$ and (small) ${N}{=}4$ JT supergravity, and then explore the new cases of spectra from ${N}{=}3$ and large ${N}{=}4$ JT supergravity (recently derived by Heydeman, Shi, and Turiaci) showing that our approach also works naturally for (nearly) all the models. Based on this success, we conjecture that these new supergravity models also have matrix model descriptions. | 多くの超対称ジャッキー・タイテルボイム（JT）重力理論は、（ユークリッド経路積分の定式化において）二重スケールのランダム行列モデルによって記述されることが知られています。 このような行列モデルは、特定の「弦方程式」を用いて特徴付けることができます。 最近、拡張超重力において、BPS状態の数が${\rm e}^{S_0}$（ここで$S_0$は極値エントロピー）に比例する場合、弦方程式の主要次数解の特別な仮定が超重力スペクトルを与えることが示されました。 驚くべきことに、この構成は、非BPS（連続体）セクターの関数形がBPSセクターの正確な形を予測することを示し、超重力と行列モデルの対応の堅牢性を示しました。 本論文では、解析を改良し、弦方程式と解に関するいくつかの単純な要件を組み合わせることで、拡張JT超重力理論のスペクトルを制限する強力なツールとなることを示す。 ${N}{=}2$および（小さな）${N}{=}4$のJT超重力の場合を再検討し、次に${N}{=}3$および大きな${N}{=}4$のJT超重力の新しいスペクトルの場合（最近Heydeman、Shi、Turiaciによって導出された）を検討し、我々のアプローチが（ほぼ）すべてのモデルに対して自然に機能することを示す。 この成功に基づき、これらの新しい超重力モデルも行列モデルによる記述を持つと推測する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, there has been interest in the applicability of quantum statistics to distinguish Dirac from Majorana neutrinos in multi-neutrino final states. In particular, debate has arisen over the validity of the Dirac-Majorana confusion theorem in these processes, i.e. that any distinction between the Dirac and Majorana processes goes to zero as the neutrino mass goes to zero. Here we approach this problem equipped with spinor-helicity methods generalized for massive Dirac and Majorana fermions. We explicitly calculate all helicity amplitudes for the decay of a light scalar particle to two neutrinos and two oppositely charged leptons. This allows us to pinpoint the crucial steps which could lead to claims of a violation of the confusion theorem. We show that if the correct anti-symmetrization of Dirac to Majorana amplitudes is used, identification of which is clear in this framework, and all relevant contributions are appropriately summed, a scalar decay into two charged leptons and two neutrinos satisfies the Dirac-Majorana confusion theorem. | 最近、量子統計を適用して、多重ニュートリノ終状態におけるディラックニュートリノとマヨラナニュートリノを区別できるかどうかが注目されている。 特に、これらの過程におけるディラック・マヨラナ混同定理、すなわちニュートリノ質量がゼロに近づくにつれて、ディラック過程とマヨラナ過程の区別はゼロになるという定理の妥当性について議論が巻き起こっている。 本研究では、質量を持つディラック・フェルミオンとマヨラナ・フェルミオンに一般化されたスピノル・ヘリシティ法を用いてこの問題に取り組む。 軽いスカラー粒子が2つのニュートリノと2つの反対電荷のレプトンに崩壊する際のすべてのヘリシティ振幅を明示的に計算する。 これにより、混同定理の破れを主張するに至る重要なステップを正確に特定することができる。 ディラック振幅からマヨラナ振幅への正しい反対称化（この枠組みではその識別が明確）を用い、関連する寄与をすべて適切に加算すれば、2つの荷電レプトンと2つのニュートリノへのスカラー崩壊がディラック-マヨラナ混同定理を満たすことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The supersymmetric index in string theory can sometimes have a discontinuous integer-valued jump at co-dimension one surfaces in moduli space called walls of marginal stability. When the index counts black hole microstates, crossing such walls of marginal stability amounts to the appearance or disappearance of a large number of such states. While wall-crossing has been understood in string theory and through the disappearance of extremal Lorentzian supergravity solutions as the moduli are varied, there has been no understanding about how the discontinuous changes in the index occur at the level of the gravitational path integral. In this paper, we find the finite-temperature saddles in $4d$ flatspace supergravity in which fermionic fields are periodic when going around the thermal circle that correspond to the multi-center black hole contributions to the index. By analyzing these saddles, we can explain how wall-crossing occurs: as the scalar moduli in supergravity are varied at the asymptotic boundary, for a given split of the charges, the saddle point equations can no longer be solved and, consequently, the corresponding multi-center saddle no longer contributes to the index. While the values of the scalars and the jump in the index when a wall is crossed all agree with the prediction from previously found Lorentzian supergravity solutions, the saddles in the index exhibit a much richer moduli space, which we analyze in detail. | 弦理論における超対称指数は、モジュライ空間において共次元1の面で不連続な整数値のジャンプを持つことがある。 これは限界安定壁と呼ばれる。 指数がブラックホールのミクロ状態を数える場合、このような限界安定壁を越えることは、多数のそのような状態の出現または消失を意味する。 壁の越えは弦理論において、またモジュライの変化に伴う極限ロレンツ型超重力解の消失を通して理解されてきたが、指数の不連続な変化が重力経路積分のレベルでどのように生じるかについては理解されていなかった。 本論文では、フェルミオン場が熱円周を周回する際に周期的となる、4d平坦空間超重力における有限温度鞍点構造を発見する。 これは指数への多中心ブラックホール寄与に対応する。 これらの鞍点を解析することで、壁越えがどのように起こるかを説明できます。 超重力におけるスカラー弾性係数は漸近境界で変化するため、与えられた電荷分割に対して、鞍点方程式はもはや解けなくなり、結果として、対応する多中心鞍点は指数に寄与しなくなります。 壁を越えたときのスカラー値と指数の急上昇はすべて、これまでに発見されたローレンツ型超重力解からの予測と一致する一方、指数における鞍点ははるかに豊富な弾性係数空間を示しており、これを詳細に解析します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Quasi-characters are solutions of simple modular differential equations that form an explicit basis for the space of all admissible characters that can potentially describe rational CFT. They were classified for rank-$2$ in arXiv:1810.09472 [hep-th], where it was conjectured that their $q$-series has coefficients of alternating sign that stabilise to a fixed sign at order $\frac{c}{12}$ and sometimes undergo more exotic behaviour -- where $c$ is the central charge. Here we prove some of these conjectures and estimate the growth of coefficients near the stabilisation point. We also explain what role the signs play in the construction of admissible characters from quasi-characters. | 準指標は、単純なモジュラー微分方程式の解であり、有理CFTを記述できる可能性のあるすべての許容指標の空間の明示的な基底を形成する。 これらはarXiv:1810.09472 [hep-th]でランク$2$に分類され、その$q$級数は交代符号の係数を持ち、$\frac{c}{12}$の位で固定符号に安定化し、時にはより特異な挙動を示す（ここで$c$は中心電荷）と予想された。 本稿ではこれらの予想のいくつかを証明し、安定化点付近での係数の増加を推定する。 また、準指標から許容指標を構成する際に符号がどのような役割を果たすかについても説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the gravitational Green-Schwarz anomaly cancellation mechanism becomes trivial in the non-relativistic (NR) limit of ten-dimensional heterotic supergravity with four-derivative corrections. We perform a NR expansion of the Kalb-Ramond field and identify the finite Green-Schwarz transformation in this limit, which can be interpreted as a non-covariant SO(8) transformation. We then construct an explicit field redefinition such that the redefined two-form is invariant under this symmetry. This result is compared with the previously reported trivialization of the gauge Green-Schwarz mechanism under the same limit. Both field redefinitions can be implemented simultaneously, and the associated Chern-Simons terms are exact, arising directly from the redefinition structure, and leading to a trivial Bianchi identity. These results imply that anomaly cancellation becomes automatic in the NR regime, extending the consistent formulations of NR heterotic string theories and giving rise to a richer class of topological heterotic backgrounds with simpler thermodynamical properties such as the Wald entropy and the first law. | 我々は、4階微分補正を伴う10次元ヘテロティック超重力の非相対論的(NR)極限において、重力グリーン・シュワルツ異常相殺機構が自明になることを示す。 カルブ・ラモンド場のNR展開を行い、この極限における有限グリーン・シュワルツ変換を同定する。 これは非共変SO(8)変換として解釈できる。 次に、再定義された2次元形式がこの対称性の下で不変となるような明示的な場の再定義を構成する。 この結果は、同じ極限におけるゲージグリーン・シュワルツ機構の以前に報告された自明化と比較される。 両方の場の再定義は同時に実行可能であり、関連するチャーン・サイモンズ項は正確であり、再定義構造から直接生じ、自明なビアンキ恒等式につながる。 これらの結果は、NR領域では異常性のキャンセルが自動的に行われ、NRヘテロティック弦理論の整合的な定式化が拡張され、ワルドエントロピーや第一法則などのより単純な熱力学的性質を持つ、より豊富な位相的ヘテロティック背景が生じることを意味します。 |