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| Original Text | 日本語訳 |
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| Correlators of affine Kac-Moody currents evaluate to a sum over multi-color-trace contributions. We present a `single-trace current system' defined on a genus 0 Riemann surface, whose correlators evaluate to precisely the single-trace term in the evaluation of a standard affine Kac-Moody at level 1. We demonstrate that using the single-trace current system in genus 0 Berkovits-Witten twistor string correlators gives pure $\mathcal{N} = 4$ super Yang-Mills tree amplitudes, and explain how this works both at the level of the string theory correlator and from the perspective of the effective field theory. We explain how using the single-trace current system in genus 0 correlators of the ambitwistor string gives pure Yang-Mills tree amplitudes, and briefly discuss a proposal to go to higher loops. | アフィン Kac-Moody カレントの相関子は、多色トレース寄与の和として評価される。 種数 0 のリーマン面上に定義された「単一トレースカレントシステム」を提示する。 この相関子は、レベル 1 における標準的なアフィン Kac-Moody の評価における単一トレース項と正確に一致する。 種数 0 の Berkovits-Witten ツイスター弦相関子において単一トレースカレントシステムを用いると、純粋な $\mathcal{N} = 4$ の超ヤン・ミルズ木振幅が得られることを実証し、弦理論相関子のレベルと有効場の理論の観点から、これがどのように機能するかを説明する。 種数 0 のアンビツイスター弦相関子において単一トレースカレントシステムを用いると、純粋なヤン・ミルズ木振幅が得られることを説明し、より高次のループに進むための提案についても簡単に議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Two-point functions in BCFTs exhibit characteristic singularities compared to standard CFTs due to reflected light cones. In holographic BCFTs, further singularities, which need not be related to reflected light cones within the BCFT, can arise when the insertion points are connected by bulk null geodesics. The resulting `bulk-cone singularities' are expected to be an artifact of the `t Hooft limit and should be resolved in string theory. In this work we demonstrate the resolution of bulk-cone singularities in braneworld BCFT duals, where bulk-cone singularities arise from geodesics reflected off the end-of-the-world brane. We show that the geometry near the null geodesics is described by a pp-wave of shockwave form and incroporate string theory corrections, which bounds the two-point functions. We extend this discussion to top-down holography for D1/D5 BCFTs. | BCFT における 2 点関数は、反射光円錐のために標準的な CFT と比較して特徴的な特異点を示す。 ホログラフィック BCFT では、挿入点がバルクヌル測地線で接続されている場合、BCFT 内の反射光円錐とは必ずしも関連しないさらなる特異点が発生する可能性がある。 結果として生じる「バルク円錐特異点」は、`t Hooft 限界の産物であると予想され、弦理論で解決されるはずである。 本研究では、ブレーンワールド BCFT 双対におけるバルク円錐特異点の解決を示す。 ここで、バルク円錐特異点は、世界の端ブレーンから反射された測地線から発生する。 ヌル測地線近傍の幾何学は、衝撃波形式の pp 波と弦理論補正を組み込んだものによって記述され、これが 2 点関数を束縛することを示す。 この議論を D1/D5 BCFT のトップダウン ホログラフィーに拡張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct generalized symmetries in two-dimensional symmetric product orbifold CFTs $\text{Sym}^N(\mathcal{T}),$ for a generic seed CFT $\mathcal{T}$. These symmetries are more general than the universal and maximally symmetric ones previously constructed. We show that, up to one fine-tuned example when the number of copies $N$ equals four, the only symmetries that can be preserved under twisted sector marginal deformations are invertible and maximally symmetric. The results are obtained in two ways. First, using the mathematical machinery of $G$-equivariantization of fusion categories, and second, via the projector construction of topological defect lines. As an application, we classify all preserved symmetries in symmetric product orbifold CFTs with the seed CFT given by any $A$-series $\mathcal{N}=(2,2)$ minimal model. We comment on the implications of our results for holography. | 我々は、一般的なシードCFT $\mathcal{T}$ に対して、2次元対称積オービフォールドCFT $\text{Sym}^N(\mathcal{T}),$ における一般化対称性を構築する。 これらの対称性は、これまで構築されてきた普遍的かつ最大対称的なものよりも一般性が高い。 コピー数 $N$ が4の場合の1つの微調整された例まで、ツイストセクター周辺変形の下で保存できる対称性は、可逆かつ最大対称なものだけであることを示す。 結果は2つの方法で得られる。 1つは、融合圏の $G$ 同変化の数学的機構を用いる方法、もう1つは、位相欠陥線の射影構成を用いる方法である。 応用として、任意の$A$系列$\mathcal{N}=(2,2)$極小モデルによって与えられるシードCFTを用いて、対称積オービフォールドCFTにおける保存された対称性をすべて分類する。 この結果がホログラフィーに与える影響についてコメントする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is well known that the area of the de Sitter cosmological horizon is related to the entropy of the bulk spacetime. Recent work has however shown that the horizon encodes more information about the bulk spacetime than just the entropy. In this work, we show that the horizon contains all of the gauge invariant (diffeomorphism and $U(1)$) information about (static albeit unstable) configurations of charged and rotating objects placed deep inside the de Sitter spacetime. We study highly symmetric objects, such as dipoles and cubes, built of objects with electric charge and angular momentum at their vertices. We show how these configurations affect the geometry of the cosmological horizon and imprint detailed information about the objects in the bulk onto the cosmological horizon. | ド・ジッター宇宙の地平線の面積はバルク時空のエントロピーと関連していることはよく知られている。 しかしながら、最近の研究は、地平線がエントロピーだけでなくバルク時空に関するより多くの情報を符号化していることを示している。 本研究では、地平線が、ド・ジッター時空の奥深くに配置された荷電回転物体の（静的ではあるが不安定な）配置に関するゲージ不変（微分同相写像と$U(1)$）情報をすべて含んでいることを示す。 我々は、頂点に電荷と角運動量を持つ物体で構成される双極子や立方体などの高度に対称な物体を研究する。 これらの配置が宇宙の地平線の幾何学にどのように影響し、バルク内の物体に関する詳細な情報を宇宙の地平線に刻み込むかを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss the generalisation of the Weyl double copy to higher spin "multi-copies", showing how the natural linearised higher spin field strengths can be related to sums of powers of the Maxwell tensor. The tracelessness of the field strength involves the appropriate Fronsdal equations of motion for the higher spin field. We work with spacetimes admitting Kerr-Schild coordinates and give a number of examples in different dimensions. We note that the multi-copy is particularly transparent in four dimensions if one uses spinor descriptions of the fields, relating this to the Penrose transform. The higher-dimensional spinor multicopy is also explored and reveals some interesting new features arising from the little group based identification of higher spin field strengths and Maxwell tensor types. We then turn to the vector superspace formalism describing higher spin and `continuous' spin representations given by Schuster and Toro, based on symmetric tensor fields. Here the Kerr-Schild higher spin fields we have used earlier naturally package into a simple expression involving an arbitrary function, when the continuous spin scale $\rho$ is set to zero. Further, we discuss the case of an anti-de Sitter background, where there is also a vector space formalism given by Segal and we clarify this approach using a different definition of the covariant derivative. We give a general solution of Kerr-Schild type and finally we describe some of the obstacles to a continuous spin formulation. | ワイル二重コピーの高次スピン「多重コピー」への一般化について議論し、自然線形化された高次スピン場の強度がマクスウェルテンソルの冪の和とどのように関連しているかを示す。 場の強度のトレースレス性は、高次スピン場に対する適切なフロンスダール運動方程式を伴う。 カー・シルト座標を許容する時空を扱い、異なる次元におけるいくつかの例を示す。 場のスピノル記述を用いると、多重コピーは4次元において特に透明になり、これをペンローズ変換と関連付ける。 高次元スピノル多重コピーについても検討し、高次スピン場の強度とマクスウェルテンソルの型の小群に基づく識別から生じるいくつかの興味深い新機能を明らかにする。 次に、対称テンソル場に基づき、シュスターとトロによって与えられた高次スピンと「連続」スピン表現を記述するベクトル超空間形式論について考察する。 ここで、連続スピンスケール$\rho$をゼロに設定すると、これまで用いたKerr-Schild高次スピン場は、任意の関数を含む単純な表現に自然にまとめられる。 さらに、Segalによって与えられたベクトル空間形式も存在する反ド・ジッター背景の場合について議論し、共変微分の異なる定義を用いてこのアプローチを明確にする。 Kerr-Schild型の一般解を与え、最後に連続スピン定式化におけるいくつかの障害について説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This is the manual of the first version of QEDtool, an object-oriented Python package that performs numerical quantum electrodynamics calculations, with focus on full state reconstruction in the internal degrees of freedom, correlations and entanglement quantification. Our package rests on the evaluation of polarized Feynman amplitudes in the momentum-helicity basis within a relativistic framework. Users can specify both pure and mixed initial scattering states in polarization space. From the specified initial state and polarized Feynman amplitudes, QEDtool reconstructs correlations that fully characterize the quantum polarization and entanglement within the final state. These quantities can be expressed in any inertial frame by arbitrary, built-in Lorentz transformations. | これは、数値量子電気力学計算を実行するオブジェクト指向PythonパッケージであるQEDtoolの初版マニュアルです。 このパッケージは、内部自由度、相関、エンタングルメントの定量化における完全な状態再構成に重点を置いています。 このパッケージは、相対論的枠組みにおける運動量-ヘリシティ基底における偏極ファインマン振幅の評価に基づいています。 ユーザーは、偏極空間において純粋および混合初期散乱状態の両方を指定できます。 指定された初期状態と偏極ファインマン振幅から、QEDtoolは最終状態における量子偏極とエンタングルメントを完全に特徴付ける相関を再構成します。 これらの量は、任意の組み込みローレンツ変換によって任意の慣性系で表現できます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study asymptotics of the $d=4$, $\mathcal{N}=1$ superconformal index for toric quiver gauge theories. Using graph-theoretic and algebraic factorization techniques, we obtain a cycle expansion for the large-$N$ index in terms of the $R$-charge-weighted adjacency matrix. Applying saddle-point techniques at the on-shell $R$-charges, we determine the asymptotic degeneracy in the univariate specialization for $\hat{A}_{m}$, and along the main diagonal for the bivariate index for $\mathcal{N}=4$ and $\hat{A}_{3}$. In these cases we find $\ln |c_{n}| \sim \gamma n^{\frac{1}{2}}+ \beta \ln n + \alpha$ (Hardy-Ramanujan type). We also identify polynomial growth for $dP3$, $Y^{3,3}$ and $Y^{p,0}$, and give numerical evidence for $\gamma$ in further $Y^{p,p}$ examples. Finally, we generalize Murthy's giant graviton expansion via the Hubbard-Stratonovich transformation and Borodin-Okounkov formula to multi-matrix models relevant for quivers. | トーリック・クィバー・ゲージ理論における $d=4$, $\mathcal{N}=1$ の超共形指数の漸近挙動を研究する。 グラフ理論的および代数的因数分解法を用いて、大 $N$ 指数のサイクル展開を $R$ 電荷重み付き隣接行列を用いて得る。 オンシェル $R$ 電荷において鞍点法を適用し、$\hat{A}_{m}$ の単変数特殊化における漸近的退化と、$\mathcal{N}=4$ および $\hat{A}_{3}$ の二変数指数の主対角線に沿った漸近的退化を決定する。 これらの場合、$\ln |c_{n}| \sim \gamma n^{\frac{1}{2}}+ \beta \ln n + \alpha$（ハーディ・ラマヌジャン型）。 また、$dP3$、$Y^{3,3}$、$Y^{p,0}$に対して多項式増加を同定し、さらに$Y^{p,p}$の例において$\gamma$の数値的証拠を与える。 最後に、ハバード・ストラトノビッチ変換とボロディン・オクンコフ公式を用いて、ムルシーの巨大重力子展開を、箙に関連する多重行列モデルに一般化する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a framework based on modern amplitude techniques to analyze emission and absorption effects in black hole physics, including Hawking radiation. We first discuss quantum field theory on a Schwarzschild background in the Boulware and Unruh vacua, and introduce the corresponding $S$-matrices. We use this information to determine on-shell absorptive amplitudes describing processes where a black hole transitions to a different mass state by absorbing or emitting quanta, to all orders in gravitational coupling. This on-shell approach allows for a universal description of black holes, with their intrinsic differences encapsulated in the discontinuities of the amplitudes, without suffering from off-shell ambiguities such as gauge freedom. Furthermore, the absorptive amplitudes serve as building blocks to describe physics beyond that of isolated black holes. As applications, we find that the Hawking thermal spectrum is well understood by three-point processes. We also consider a binary system and compute the mass shift of a black hole induced by the motion of a companion object, including quantum effects. We show that the mean value of the mass shift is classical and vacuum-independent, while its variance differs depending on the vacuum choice. Our results provide confirmation of the validity of the on-shell program in advancing our understanding of black hole physics. | 我々は、ホーキング放射を含むブラックホール物理における放出と吸収の効果を解析するための、最新の振幅手法に基づく枠組みを構築する。 まず、ブールワーおよびウンルー真空中のシュワルツシルト背景上の量子場の理論を論じ、対応する$S$行列を導入する。 この情報を用いて、ブラックホールが量子を吸収または放出することによって異なる質量状態へ遷移する過程を、重力結合のあらゆるオーダーまで記述するオンシェル吸収振幅を決定する。 このオンシェルアプローチは、ブラックホールの普遍的な記述を可能にし、振幅の不連続性に内包されたブラックホールの固有の差異によって、ゲージ自由度などのオフシェルの曖昧さに悩まされることなく記述することができる。 さらに、吸収振幅は、孤立ブラックホールの物理を超えた物理を記述するための構成要素として機能する。 応用として、ホーキング熱スペクトルは三点過程によって十分に理解できることがわかった。 また、連星系を考察し、伴天体の運動によって引き起こされるブラックホールの質量変化を量子効果を含めて計算する。 質量変化の平均値は古典的かつ真空に依存しないが、その分散は真空の選択によって異なることを示す。 我々の結果は、ブラックホール物理学の理解を深める上で、オンシェルプログラムの妥当性を裏付けるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider the most general form of soft and collinear factorization for hard-scattering amplitudes to all orders in perturbative Quantum Chromodynamics. Specifically, we present the generalization of collinear factorization to configurations with several collinear directions, where the most singular behaviour is encoded by generalized collinear splitting amplitudes that manifestly embed the breaking of strict collinear factorization in space-like collinear configurations. We also extend the analysis to the simultaneous soft-collinear factorization with multiple collinear directions where na\"{\i}ve multiplicative factorization does not hold. As an illustrative example of factorization breaking, we present explicit results at the one-loop level in the soft-collinear limit. | 摂動論的量子色力学におけるすべての次数に対する硬散乱振幅に対するソフト・コリニア因数分解および共線因数分解の最も一般的な形式を考察する。 具体的には、複数の共線方向を持つ構成への共線因数分解の一般化を提示する。 そこでは、最も特異な挙動は、空間的共線構成における厳密な共線因数分解の破れを明示的に埋め込む一般化された共線分割振幅によって符号化される。 また、この解析を、複数の共線方向を持つ同時ソフト・コリニア因数分解に拡張する。 この場合、素因数分解は成立しない。 因数分解の破れの具体例として、ソフト・コリニア極限における1ループレベルでの明示的な結果を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that three-party entanglement signals in holography obey a relation that is not satisfied by generalized Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) states. This is the first known inequality on the structure of pure three-party holographic states, and shows that time-symmetric holographic states can never have purely GHZ-like entanglement. We also discuss similar relations for four parties. | ホログラフィーにおける三者エンタングルメント信号は、一般化グリーンバーガー・ホーン・ツァイリンガー（GHZ）状態が満たさない関係に従うことを示す。 これは純粋な三者ホログラフィック状態の構造に関する初めての不等式であり、時間対称なホログラフィック状態が純粋なGHZ型エンタングルメントを持つことは決してないことを示す。 四者の場合についても同様の関係について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We apply the method of regions to the evaluation of dual conformal integrals with small off-shellness. In contrast to conventional approach, where the separation of regions is performed via dimensional regularization which breaks the dual conformal invariance (DCI) of separate contributions, we use the regularization which is sufficiently generic combination of dimensional and analytic regularizations which preserves the DCI. Within this regularization, the contribution of each region becomes DCI. We show that our method dramatically simplifies the calculations. As a demonstration, we calculate a slightly off-shell DCI pentabox integral up to power corrections. The contributions of all 32 regions appear to be expressible in terms of $\Gamma$-functions thus giving, after removing the regularization, the final expression in terms of cross-ratios logarithms only. We have checked that our result for pentabox integral numerically agrees with the result of the recent Belitsky&Smirnov paper [arXiv:2508.14298] which has essentially more complicated form. | 我々は領域法を、オフシェル性が小さい双対共形積分の評価に適用する。 従来の手法では、領域分離を次元正則化によって行うが、これは個々の寄与の双対共形不変性（DCI）を破る。 これに対し、我々は次元正則化と解析正則化の十分に一般的な組み合わせであり、DCIを保存する正則化を用いる。 この正則化の範囲内で、各領域の寄与はDCIとなる。 我々の手法が計算を劇的に簡素化することを示す。 デモンストレーションとして、わずかにオフシェル性のDCIペンタボックス積分をべき乗補正まで計算する。 全32領域の寄与は$\Gamma$関数で表現可能であるため、正則化を除去すると、最終的な表現はクロス比対数のみで表される。 ペンタボックス積分に関する我々の結果が、本質的により複雑な形をとる最近のBelitsky&Smirnov論文[arXiv:2508.14298]の結果と数値的に一致することを確認しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The classification of primary non-trivial bilinear currents in the 4d higher-spin theory is obtained. It is interpreted in terms of the known classification of cubic Lagrangian vertices in the 4d higher-spin theory. It is shown that some currents join to the action with the tail of higher-derivative terms (as it happens with the Fradkin-Vasiliev $2-s-s$ vertex). The analysis is based on the $\sigma_-$-cohomology technique of the unfolded formalism. | 4次元高スピン理論における主要な非自明な双線形カレントの分類が得られた。 これは、4次元高スピン理論における立方ラグランジアン頂点の既知の分類に基づいて解釈される。 いくつかのカレントは、高次微分項の末尾で作用に加わることが示される（Fradkin-Vasiliev $2-s-s$ 頂点の場合のように）。 解析は、展開形式における $\sigma_-$ コホモロジー手法に基づいている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate axion-like particles coupled to gravity through a parity-violating Chern-Simons (CS) interaction. In this framework, axion dark matter (DM) can decay into pairs of circularly polarized gravitons, producing a persistent, nearly monochromatic GW signal. We compute the expected signal at Earth assuming a Navarro-Frenk-White Galactic halo model with the corresponding velocity distribution, and compare it with the narrowband sensitivities of the LIGO O4 run and the projected reach of the Einstein Telescope. The resulting bounds on the axion-graviton coupling $\alpha$ improve upon the cosmological stability requirement for axion masses $m_\phi \lesssim 10^{-11}$ eV, excluding values up to four orders of magnitude below the stability limit. This constitutes a robust direct terrestrial constraint on the axion-gravity CS coupling. We also discuss distinctive observational signatures, such as circular polarization asymmetries, annual modulation, and potential enhancements from DM substructures, which could serve as smoking-gun evidence for parity-violating gravitational interactions. | パリティ非保存のチャーン・サイモンズ（CS）相互作用を介して重力と結合したアクシオン様粒子を調べる。 この枠組みでは、アクシオン暗黒物質（DM）は円偏光した重力子対に崩壊し、持続的でほぼ単色の重力波信号を生成する。 対応する速度分布を持つナバロ・フレンク・ホワイト銀河ハローモデルを仮定して、地球における期待信号を計算し、LIGO O4実験の狭帯域感度およびアインシュタイン望遠鏡の計画到達距離と比較する。 得られたアクシオン-重力子結合$\alpha$の上限は、安定限界より4桁低い値までを除き、アクシオン質量$m_\phi \lesssim 10^{-11}$ eVに対する宇宙論的安定性の要求を改善する。 これは、アクシオン-重力CS結合に対する地球からの直接的な制約条件となる。 また、円偏光非対称性、年周変調、DMサブストラクチャーによる潜在的な増強など、パリティ破れの重力相互作用の決定的証拠となり得る特徴的な観測的シグネチャーについても議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work aims to explore the gravitational consequences of a recently proposed black hole solution presented in the literature [Phys. Dark Univ. 50 (2025) 102061]. We initiate our analyzes by taking into account the horizon structure, focusing on both the event and Cauchy horizons. Subsequently, we examine the quasinormal modes by considering all types of perturbations -- scalar, vector, tensor, and spinorial. To strengthen these results, we also compute the time-domain for each perturbation. Next, we turn to the study of optical properties of the black hole. In particular, we investigate null geodesics, the photon sphere and its stability, as well as the corresponding black hole shadows. Following this, we analyze gravitational lensing phenomena in two regimes: the weak-field limit, utilizing the Gauss-Bonnet theorem, and the strong deflection limit, employing Tsukamoto's approach. In addition, we confront the lensing observables with Event Horizon Telescope (EHT) data for $Sgr A^{*}$ and $M87^{*}$. Finally, constraints on the parameter $\xi$ -- which is introduced by higher-order curvature-scalar gravity, thereby differing from the Schwarzschild solution -- are estimated using Solar System measurements such as the precession of Mercury's orbit, gravitational light bending, and time delay (or Shapiro effect). | 本研究は、文献[Phys. Dark Univ. 50 (2025) 102061]で最近提案されたブラックホール解の重力的帰結を探究することを目的とする。 まず、事象地平線とコーシー地平線の両方に焦点を当て、地平線構造を考慮することから解析を開始する。 次に、スカラー、ベクトル、テンソル、スピノルリアルといったあらゆる種類の摂動を考慮して、準正規モードを検証する。 これらの結果を補強するために、各摂動の時間領域も計算する。 次に、ブラックホールの光学特性の研究に移る。 特に、ヌル測地線、光子球とその安定性、そして対応するブラックホールシャドウを調べる。 続いて、ガウス・ボネ定理を用いた弱場極限と塚本のアプローチを用いた強偏向極限という2つの領域において、重力レンズ現象を解析する。 さらに、$Sgr A^{*}$ と $M87^{*}$ のイベント・ホライズン・テレスコープ (EHT) データを用いて、レンズ効果の観測量を比較する。 最後に、高次曲率スカラー重力によって導入され、シュワルツシルト解とは異なるパラメータ $\xi$ への制限を、水星軌道の歳差運動、重力による光の屈曲、時間遅延（シャピロ効果）といった太陽系の観測結果を用いて推定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using spacetime Gaussian test functions, we find closed-form expressions for the smeared Wightman function, Feynman propagator, retarded and advanced Green's functions, causal propagator and symmetric propagator of a massless scalar field in the vacuum of Minkowski spacetime. We apply our results to localized quantum systems which interact with a quantum field in Gaussian spacetime regions and study different relativistic quantum information protocols. In the protocol of entanglement harvesting, we find a closed-form expression for the entanglement that can be acquired by probes which interact in Gaussian spacetime regions and obtain asymptotic results for the protocol. We also revisit the case of two gapless detectors and show that the detectors can become entangled if there is two-way signalling between their interaction regions, providing closed-form expressions for the detectors' final state. | 時空ガウス検定関数を用いて、ミンコフスキー時空の真空中における質量ゼロのスカラー場のスミア・ワイトマン関数、ファインマン伝播関数、遅延グリーン関数と進行グリーン関数、因果伝播関数、対称伝播関数の閉じた表現式を見出す。 この結果を、ガウス時空領域で量子場と相互作用する局在量子系に適用し、様々な相対論的量子情報プロトコルを研究する。 エンタングルメント・ハーベスティングのプロトコルにおいて、ガウス時空領域で相互作用するプローブによって獲得できるエンタングルメントの閉じた表現式を見出すとともに、このプロトコルの漸近的結果を得る。 また、2つのギャップレス検出器の事例を再検討し、相互作用領域間で双方向の信号伝達があれば検出器がエンタングルメント状態になり得ることを示し、検出器の最終状態の閉じた表現式を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a class of infinite-distance loci, referred to as K-points, in one-parameter complex-structure moduli spaces of type IIB string theory compactified on Calabi-Yau manifolds. We show that around K-points the effective four-dimensional supergravity exhibits certain unusual properties. The two most prominent being that the leading order dependence of the prepotential on the gauge couplings is non-perturbative and that the leading gauge kinetic terms in the action vanish when evaluated on an anti self-dual graviphoton background. These properties are shared with the conifold locus in moduli space, rather than the large complex-structure locus. The conifold locus is well-known to arise from integrating out a charged BPS state, and so the similarities suggest that the K-point also arises from integrating out a BPS state. We develop such an interpretation, finding that it corresponds to a BPS state which is extremely light, whose mass in Planck units is doubly-exponentially small in the distance to the K-point. The state behaves as if it had complex charges, or as if it couples to the self-dual and anti self-dual parts of the graviphoton differently. Assuming such an integrating-out scenario is indeed the correct physics for the K-point, we discuss the implications for our understanding of infinite distances in moduli space and for the Swampland Distance Conjecture. | 我々は、カラビ-ヤウ多様体上にコンパクト化されたIIB型弦理論の1パラメータ複素構造モジュライ空間におけるK点と呼ばれる無限距離軌跡のクラスを研究する。 K点の近傍では、有効4次元超重力がいくつかの特異な性質を示すことを示す。 最も顕著な2つの性質は、プレポテンシャルのゲージ結合に対する主要次数依存性が非摂動的であること、および反自己双対重力光子背景で評価すると作用における主要ゲージ運動項が消滅することである。 これらの性質は、大きな複素構造軌跡ではなく、モジュライ空間における円錐軌跡と共有される。 円錐軌跡は、荷電BPS状態を積分することによって生じることがよく知られており、類似性からK点もBPS状態を積分することによって生じることが示唆される。 我々はそのような解釈を展開し、それが極めて軽いBPS状態に対応することを発見した。 その状態はプランク単位での質量がK点までの距離に対して二重指数的に小さくなる。 この状態は、複素電荷を持っているかのように、あるいは重力光子の自己双対部分と反自己双対部分に異なる形で結合しているかのように振舞う。 このような積分排除シナリオがK点の正しい物理であると仮定し、モジュライ空間における無限距離の理解とスワンプランド距離予想への影響について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a framework for studying consistent interactions of local gauge theories, which is based on the presymplectic BV-AKSZ formulation. The advantage of the proposed approach is that it operates in terms of finite-dimensional spaces and avoids working with quotient spaces such as local functionals or functionals modulo on-shell trivial ones. The structure that is being deformed is that of a presymplectic gauge PDE, which consists of a graded presymplectic structure and a compatible odd vector field. These are known to encode the Batalin--Vilkovisky (BV) formulation of a local gauge theory in terms of the finite dimensional supergeometrical object. Although in its present version the method is limited to interactions that do not deform the presymplectic structure and relies on some natural assumptions, it gives a remarkably simple way to analyse consistent interactions. The approach can be considered as the BV-AKSZ extension of the frame-like approach to consistent interactions. We also describe the underlying homological deformation theory, which turns out to be slightly unusual compared to the standard deformations of differential graded Lie algebras. As an illustration, the Chern-Simons and YM theories are rederived starting from their linearized versions. | 我々は、プレシンプレクティックBV-AKSZ定式化に基づく、局所ゲージ理論の無矛盾な相互作用を研究するための枠組みを開発する。 提案する手法の利点は、有限次元空間で動作し、局所汎関数やオンシェル自明な汎関数を法とする汎関数などの商空間を扱う必要がないことである。 変形される構造は、プレシンプレクティックゲージ偏微分方程式の構造であり、これは次数付きプレシンプレクティック構造と両立する奇ベクトル場から構成される。 これらは、有限次元超幾何学的対象を用いて局所ゲージ理論のBatalin-Vilkovisky (BV)定式化を符号化することが知られている。 現在のバージョンでは、この方法はプレシンプレクティック構造を変形しない相互作用に限定されており、いくつかの自然な仮定に依存しているが、無矛盾な相互作用を解析するための驚くほど簡単な方法を提供する。 このアプローチは、無矛盾な相互作用に対するフレーム的アプローチのBV-AKSZ拡張とみなすことができます。 また、基礎となるホモロジー変形理論についても説明します。 これは、微分次数付きリー代数の標準的な変形と比較して、やや特異なものであることがわかります。 例として、チャーン-サイモンズ理論とYM理論を、それらの線形化バージョンから出発して再導出します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We find empirically that the value of Feynman integrals follows a $\log$-$\Gamma$ distribution at large loop order. This result opens up a new avenue towards the large-order behavior in perturbative quantum field theory. Our study of the primitive contribution to the scalar $\phi^4$ beta function in four dimensions up to 17 loops provides accompanying evidence. Guided by instanton considerations, we discuss the extrapolation of this contribution to all loop orders. | 我々は経験的に、ファインマン積分の値が大きなループ次数において$\log$-$\Gamma$分布に従うことを見いだした。 この結果は、摂動論的量子場の理論における大次挙動への新たな道を開くものである。 4次元17ループまでのスカラー$\phi^4$ベータ関数への原始的寄与の研究は、付随する証拠を提供している。 インスタントン理論の考察に基づき、この寄与のあらゆるループ次数への外挿について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work considers how exponential corrections to the Bekenstein-Hawking entropy formula affect the thermodynamic behavior of the FLRW cosmological model. These corrections drastically change the form of the Friedman field equations inducing non-trivial phase transition behavior. For negative values of the trace parameter $\alpha$, the system presents first-order phase transitions above the critical temperature, and for positive $\alpha$, the system undergoes a reentrant phase transition. As these corrections are presumably relevant at the early Universe stage, to corroborate the presence of some potential vestige of this contribution in the current era, a study has been carried out comparing observational data and current values of the Hubble parameter. | 本研究では、ベッケンシュタイン-ホーキングエントロピー公式に対する指数関数的補正が、FLRW宇宙論モデルの熱力学的挙動にどのように影響するかを考察する。 これらの補正は、非自明な相転移挙動を引き起こすフリードマン場方程式の形を劇的に変化させる。 トレースパラメータ$\alpha$が負の値の場合、系は臨界温度以上で一次相転移を示し、正の値の場合、系はリエントラント相転移を起こす。 これらの補正は初期宇宙段階ではおそらく関連していたため、この寄与の痕跡が現代にも残っている可能性を裏付けるために、観測データとハッブルパラメータの現在の値を比較する研究が行われた。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we investigate new solutions to the decoration transformation in terms of various special functions, including the hyperbolic gamma function, the basic hypergeometric function, and the Euler gamma function. These solutions to the symmetry transformation are important to decorate Ising-like integrable lattice spin models obtained via the gauge/YBE correspondence. The integral identities represented as the solution of the decoration transformation are derived from the three-dimensional partition functions and superconformal index for the dual supersymmetric gauge theories. | 本研究では、双曲型ガンマ関数、基本超幾何関数、オイラーガンマ関数など、様々な特殊関数を用いて、装飾変換の新しい解を考察する。 これらの対称性変換の解は、ゲージ/YBE対応によって得られるイジング型可積分格子スピン模型を装飾する上で重要である。 装飾変換の解として表される積分恒等式は、双対超対称ゲージ理論の3次元分割関数と超共形指数から導出される。 |
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| Wheeler's spacetime foams (wormholes) at the Planck length undergo quantum nucleation, oscillation and annihilation. Their collective excitations over foamy spacetime interact with field operators at large distances. We describe such collective excitation and interaction using an effective ``foamon'' field coupled with field operators. The Wilson renormalisation group approach shows that the foamon field theory evolves from an infrared scaling invariant domain to an ultraviolet one, when numerous particles are present. In these domains, the foamon field induces an effective action of field operators, and its correlation length sets a natural scale. Applying this to cosmology, we obtain the effective Einstein action for the Ricci scalar and the cosmological constant (dark energy), including its equation of state and interaction with matter. | プランク長におけるホイーラー時空泡（ワームホール）は、量子核生成、振動、そして消滅を起こす。 泡状時空におけるそれらの集団励起は、遠距離にある場の演算子と相互作用する。 我々は、このような集団励起と相互作用を、場の演算子と結合した有効「泡状」場を用いて記述する。 ウィルソン繰り込み群のアプローチは、多数の粒子が存在する場合、泡状場理論が赤外線スケーリング不変領域から紫外線スケーリング不変領域へと発展することを示す。 これらの領域では、泡状場は場の演算子の有効作用を誘起し、その相関長が自然なスケールを設定する。 これを宇宙論に適用することで、リッチ・スカラーと宇宙定数（ダークエネルギー）に対する有効アインシュタイン作用、ならびにその状態方程式と物質との相互作用が得られる。 |
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| Following Feynman's lectures on gravitation, we consider the theory of the gravitational (massless spin-2) field in flat spacetime and present the third- and fourth-order Lagrangian densities for the gravitational field. In particular, we present detailed calculations for the third-order Lagrangian density. | ファインマンの重力に関する講義に倣い、平坦時空における重力場（質量ゼロ、スピン2）の理論を考察し、重力場の3次および4次のラグランジアン密度を示す。 特に、3次のラグランジアン密度に関する詳細な計算を示す。 |
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| We relate a free scalar field in the Minkowski spacetime with a scalar field with a certain scaling dimension on a sphere of codimension two. This is realised by first performing a Radon transform of the ``bulk" field on the Minkowski space to a field on a hyperplane identified with a de Sitter or Euclidean anti-de Sitter slice. The Radon transform is identified in turn with a scalar field obtained from a sphere of one further lower dimension through the so-called bulk reconstruction programme. We write down the Mellin modes of the bulk field as generalised hypergeometric functions using the Lee-Pomeransky method developed for evaluation of Feynman loop diagrams. | ミンコフスキー時空における自由スカラー場を、余次元2の球面上のあるスケーリング次元を持つスカラー場と関連付ける。 これは、まずミンコフスキー空間上の「バルク」場を、ド・ジッターまたはユークリッド反ド・ジッタースライスと同一視される超平面上の場にラドン変換することによって実現される。 このラドン変換は、いわゆるバルク再構成プログラムによってさらに1次元低い球面から得られるスカラー場と同一視される。 バルク場のメリンモードは、ファインマンループ図の評価のために開発されたリー・ポメランスキー法を用いて、一般化超幾何関数として記述される。 |
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| The strong gravitational pull of the neutron star leads to the accretion of dark matter (DM) inside the core of the neutron star. The accretion of DM affects the bulk properties of the neutron star. Here, we study how the accretion of WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) dark matter particles affects the $\Delta-$admixed hyperon star's bulk properties specifically mass, radius, tidal deformability, $f-$mode frequency and moment of inertia. The inclusion of dark matter softens the EOS (equation of state) and reduces the maximum possible mass, canonical radius, canonical tidal deformability, and moment of inertia of canonical star. However, the $f-$mode frequency of the canonical star increases. We find a cubical correlation between the dark matter fermi momenta $k_f^{DM}$ and bulk properties of canonical star. | 中性子星の強い重力は、中性子星の中心部に暗黒物質（DM）の集積を引き起こす。 DMの集積は、中性子星のバルク特性に影響を与える。 本研究では、WIMP（弱い相互作用をする巨大粒子）暗黒物質粒子の集積が、$\Delta$混合ハイペロン星のバルク特性、具体的には質量、半径、潮汐変形能、$f$モード周波数、慣性モーメントにどのように影響するかを調べる。 暗黒物質の包含はEOS（状態方程式）を緩和し、正準星の最大可能質量、正準半径、正準潮汐変形能、および慣性モーメントを減少させる。 しかし、正準星の$f$モード周波数は増加する。 暗黒物質フェルミ運動量$k_f^{DM}$と標準的な星のバルク特性の間には3乗相関関係があることを見出した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The periodic Temperley-Lieb category consists of connectivity diagrams drawn on a ring with $N$ and $N'$ nodes on the outer and inner boundary, respectively. We consider families of modules, namely sequences of modules $\mathsf{M}(N)$ over the enlarged periodic Temperley-Lieb algebra for varying values of $N$, endowed with an action $\mathsf{M}(N') \to \mathsf{M}(N)$ of the diagrams. Examples of modules that can be organised into families are those arising in the RSOS model and in the XXZ spin-$\frac12$ chain, as well as several others constructed from link states. We construct a fusion product which outputs a family of modules from any pair of families. Its definition is inspired from connectivity diagrams drawn on a disc with two holes. It is thus defined in a way to describe intermediate states in lattice correlation functions. We prove that this fusion product is a bifunctor, and that it is distributive, commutative, and associative. | 周期的テンパリー-リーブ圏は、外側境界に $N$ ノード、内側境界に $N'$ ノードを持つ環上に描かれた接続図から構成される。 ここでは、モジュールの族、すなわち、様々な $N$ の値に対する拡大された周期的テンパリー-リーブ代数上のモジュール列 $\mathsf{M}(N)$ を考察する。 この列には、図の作用 $\mathsf{M}(N') \to \mathsf{M}(N)$ が付与される。 族に編成できるモジュールの例としては、RSOS モデルや XXZ スピン $\frac12$ 鎖に現れるもの、およびリンク状態から構成される他のいくつかのモジュールが挙げられる。 我々は、任意の族のペアからモジュール族を出力する融合積を構成する。 その定義は、2つの穴を持つ円板上に描かれた接続図にヒントを得ている。 これは格子相関関数の中間状態を記述する方法として定義されます。 この融合積は双関手であり、分配法則、可換法則、結合法則を満たすことを証明します。 |
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| Inspired by the BESIII newest observation of an axial-vector particle $X(2300)$ in the $\psi(3686)\rightarrow \phi\eta \eta'$ process (Phys. Rev. Lett. {\bf134}, 191901 (2025)), we simulate its production in $e^+e^-$ collisions at $\sqrt{s}=4.95$ GeV using the parton and hadron cascade model PACIAE 4.0. In this model, the final partonic state (FPS) and the final hadronic state (FHS) are simulated and recorded sequentially. Besides the excited strangeonium and tetraquark interpretations, we propose for the first time that the $X(2300)$ could also be a hadro-strangeonium state, in which a strangeonium and a light hadron are bound together. The excited strangeonium and tetraquark states are, respectively, produced by coalescing with $s\bar{s}$ and $ss\bar{s}\bar{s}$ in the FPS with the quantum statistical mechanics inspired dynamically constrained phase-space coalescence (DCPC) model. The hadro-strangeonium state is generated by the recombination of $\phi\eta/\phi \eta'$ in the FHS with DCPC. We then calculate the $X(2300)$'s orbital angular momentum quantum number in its rest frame and perform the spectral classification for each of the above candidates. Given its quantum numbers $J^{PC} = 1^{+-}$, the $X(2300)$ is identified as a $P$-wave $s\bar{s}$, an $S$-wave $ss\bar{s}\bar{s}$ or an $S$-wave $\phi\eta/\phi \eta'$ candidate. The production rates for the $X(2300)$ candidates with different configurations are estimated for the first time. Those for the excited strangeonium and tetraquark states are on the order of $10^{-4}$, while the hadro-strangeonium state is produced at a rate on the order of $10^{-6}$. Moreover, significant discrepancies are observed in the rapidity distributions and the transverse momentum spectra among the different configurations. These discrepancies could be served as valuable criteria for deciphering the nature of the $X(2300)$. | BESIIIによる最新の観測結果（$\psi(3686)\rightarrow \phi\eta \eta'$過程における軸ベクトル粒子$X(2300)$）（Phys. Rev. Lett. {\bf134}, 191901 (2025)）に着想を得て、我々はパートン・ハドロンカスケードモデルPACIAE 4.0を用いて、$\sqrt{s}=4.95$ GeVにおける$e^+e^-$衝突におけるその生成をシミュレーションする。 このモデルでは、最終パートン状態（FPS）と最終ハドロン状態（FHS）を逐次的にシミュレーションし、記録する。 励起ストレンジオニウムおよびテトラクォークの解釈に加えて、我々は初めて、$X(2300)$がストレンジオニウムと軽いハドロンが結合したハドロ・ストレンジオニウム状態である可能性も提案する。 励起ストレンジオニウム状態およびテトラクォーク状態は、それぞれ、量子統計力学に着想を得た動的制約位相空間合体（DCPC）モデルを用いて、FPSにおいて$s\bar{s}$および$ss\bar{s}\bar{s}$と合体することによって生成される。 ハドロ-ストレンジオニウム状態は、DCPCを用いたFHSにおいて$\phi\eta/\phi \eta'$の再結合によって生成される。 次に、$X(2300)$の静止系における軌道角運動量量子数を計算し、上記の候補それぞれについてスペクトル分類を行う。 量子数$J^{PC} = 1^{+-}$から、$X(2300)$は$P$波$s\bar{s}$、$S$波$ss\bar{s}\bar{s}$、または$S$波$\phi\eta/\phi \eta'$候補として同定される。 異なる構成における$X(2300)$候補の生成率が初めて推定された。 励起ストレンジオニウムおよびテトラクォーク状態の生成率は$10^{-4}$のオーダーであるのに対し、ハドロ-ストレンジオニウム状態の生成率は$10^{-6}$のオーダーである。 さらに、異なる構成間でラピディティ分布と横方向運動量スペクトルに大きな矛盾が観測される。 これらの矛盾は、$X(2300)$の性質を解明するための貴重な基準となる可能性がある。 |
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| A magnetic quiver framework is proposed for studying maximal branches of 3d orthosymplectic Chern-Simons matter theories with $\mathcal{N} \geq 3$ supersymmetry, arising from Type IIB brane setups with O3 planes. These branches are extracted via brane moves, yielding orthosymplectic $\mathcal{N}=4$ magnetic quivers whose Coulomb branches match the moduli spaces of interest. Global gauge group data, inaccessible from brane configurations alone, are determined through supersymmetric indices, Hilbert series, and fugacity maps. The analysis is exploratory in nature and highlights several subtle features. In particular, magnetic quivers are proposed as predictions for the maximal branches in a range of examples. Along the way, dualities and structural puzzles are uncovered, reminiscent of challenges in 3d mirror symmetry with orientifolds. | O3平面を持つタイプIIBブレーン構成から生じる、$\mathcal{N} \geq 3$超対称性を持つ3次元オルソシンプレクティック・チャーン・サイモンズ物質理論の最大分岐を研究するための磁気クィバー枠組みが提案されている。 これらの分岐はブレーン移動によって抽出され、クーロン分岐が対象のモジュライ空間と一致するオルソシンプレクティック$\mathcal{N}=4$磁気クィバーが得られる。 ブレーン構成だけではアクセスできない大域ゲージ群のデータは、超対称性インデックス、ヒルベルト級数、およびフガシティマップによって決定される。 この解析は探索的な性質を持ち、いくつかの微妙な特徴を浮き彫りにする。 特に、磁気クィバーは、様々な例における最大分岐の予測として提案されている。 その過程で、双対性と構造的なパズルが明らかになり、オリエンティフォールドを用いた3次元ミラー対称性の課題を彷彿とさせます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We give a purely geometric explanation of the coincidence between the Coulomb Branch equations for the 3D GLSM describing the quantum $K$-theory of a flag variety, and the Bethe Ansatz equations of the 5-vertex lattice model. In doing so, we prove two explicit presentations for the quantum $K$-ring of the flag variety, resolving conjectures of Gu-Sharpe-Mihalcea-Xu-Zhang-Zou and Rimanyi-Tarasov-Varchenko. We also prove that the stable map and quasimap $K$-theory of the partial flag varieties are isomorphic, using the work of Koroteev-Pushkar-Smirnov-Zeitlin identifying the latter ring with the Bethe algebra of the 5-vertex lattice model. Our isomorphism gives an additional interpretation of the quantum tautological bundles described in the quasimap ring. | 旗多様体の量子$K$理論を記述する3次元GLSMのクーロン分岐方程式と、5頂点格子模型のベーテ仮説方程式との一致について、純粋に幾何学的な説明を与える。 その際、旗多様体の量子$K$環の2つの明示的な表現を証明し、Gu-Sharpe-Mihalcea-Xu-Zhang-Zou予想とRimanyi-Tarasov-Varchenko予想を解決する。 また、Koroteev-Pushkar-Smirnov-Zeitlinの量子$K$環を5頂点格子模型のベーテ代数と同一視する研究を用いて、部分旗多様体の安定写像と準写像$K$理論が同型であることを証明した。 我々の同型性は、擬写像環で記述される量子トートロジーバンドルの 追加的な解釈を与える。 |
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| Exact single-time and two-time correlations and the two-time response function are found for the order-parameter in the voter model with nearest-neighbour interactions. Their explicit dynamical scaling functions are shown to be continuous functions of the space dimension $d>0$. Their form reproduces the predictions of non-equilibrium representations of the Schr\"odinger algebra for models with dynamical exponent $\mathpzc{z}=2$ and with the dominant noise-source coming from the heat bath. Hence the ageing in the voter model is a paradigm for relaxations in non-equilibrium critical dynamics, without detailed balance, and with the upper critical dimension $d^*=2$. | 最近傍相互作用を持つ投票者模型における秩序パラメータについて、正確な一時間相関および二時間相関と二時間応答関数が見出された。 それらの明示的な動的スケーリング関数は、空間次元$d>0$の連続関数であることが示された。 それらの形は、動的指数$\mathpzc{z}=2$で、支配的なノイズ源が熱浴に由来する模型に対するシュレーディンガー代数の非平衡表現の予測を再現する。 したがって、投票者模型におけるエイジングは、詳細なバランスを持たず、上側臨界次元$d^*=2$を持つ非平衡臨界動力学における緩和のパラダイムである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Bumblebee models, a class of vector-tensor theories in which a vector field acquires a nonzero vacuum expectation value that spontaneously breaks spacetime symmetries, are ubiquitous in the literature. In this paper, we highlight several often-overlooked properties of these models by analyzing their cosmological perturbations. We show that a non-minimal coupling to gravity is essential for the stability of the setup. However, avoiding propagation of a ghost mode then requires imposing a relation between the coupling coefficients, known as the degeneracy condition, which reduces the bumblebee model to a subset of generalized Proca theories with a marginal non-minimal operator. By imposing the degeneracy condition, the vector field becomes non-dynamical at the background level, and the form of its potential is completely fixed in vacuum. We show that the vacuum expectation value of the vector field can drive a de Sitter solution, for which the effects of the non-minimal coupling are negligible at the background level but provide essential order-one corrections to the sound speed of the scalar mode, keeping the setup weakly coupled at the level of perturbations. Treating this stealth de Sitter solution as a dark energy candidate, we study its coupling to matter and find the effective gravitational coupling for the matter density contrast in the quasi-static regime. At the level of perturbations, the system behaves differently from $\Lambda$CDM, providing a potential observational signature to distinguish the two models. | ベクトル場が非零の真空期待値を獲得し、時空対称性を自発的に破るベクトルテンソル理論の一種であるバンブルビー模型は、文献に広く見られる。 本論文では、これらの模型の宇宙論的摂動を解析することにより、しばしば見落とされるいくつかの性質を明らかにする。 重力との非極小結合が、このモデルの安定性に不可欠であることを示す。 しかし、ゴーストモードの伝播を回避するには、結合係数間に縮退条件と呼ばれる関係を課す必要があり、これによりバンブルビー模型は、周辺非極小作用素を持つ一般化プロカ理論のサブセットへと縮退する。 縮退条件を課すことで、ベクトル場は背景レベルで非動的となり、そのポテンシャルの形は真空中で完全に固定される。 ベクトル場の真空期待値がド・ジッター解を駆動できることを示す。 この解では、非最小結合の効果は背景レベルでは無視できるものの、スカラーモードの音速に本質的な1次の補正を与え、摂動レベルでは弱結合を維持する。 このステルス・ド・ジッター解をダークエネルギーの候補として扱い、物質との結合を調べ、準静的領域における物質密度コントラストに対する有効重力結合を求める。 摂動レベルでは、この系は$\Lambda$CDMとは異なる挙動を示し、2つのモデルを区別するための観測的特徴となる可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| When 3D relative displacement $\mathbf{r}$ and velocity $\mathbf{v}$ between the pair in a gravitationally-bound system are precisely measured, the six measured quantities at one phase can allow elliptical orbit solutions at a given gravitational parameter $G$. Due to degeneracies between orbital-geometric parameters and $G$, individual Bayesian inferences and their statistical consolidation are needed to infer $G$ as recently suggested by a Bayesian 3D modeling algorithm. Here I present a fully general Bayesian algorithm suitable for wide binaries with two (almost) exact sky-projected relative positions (as in the Gaia data release 3) and the other four sufficiently precise quantities. Wide binaries meeting the requirements of the general algorithm to allow for its full potential are rare at present, largely because the measurement uncertainty of the line-of-sight (radial) separation is usually larger than the true separation. As a pilot study, the algorithm is applied to 32 Gaia binaries for which precise HARPS radial velocities are available. The value of $\Gamma \equiv \log_{10}\sqrt{G/G_{\rm N}}$ (where $G_{\rm N}$ is Newton's constant) is $-0.002_{-0.018}^{+0.012}$ supporting Newton for a combination of 24 binaries with Newtonian acceleration $g_{\rm N}>10^{-9}$m s$^{-2}$, while it is $\Gamma=0.063_{-0.047}^{+0.058}$ or $0.134_{-0.040}^{+0.050}$ for $7\text{ or }8$ binaries with $g_{\rm N}<10^{-9}$m s$^{-2}$ (depending on one system) showing tension with Newton. The Newtonian ``outlier'' is at the boundary set by the Newtonian escape velocity, but can be consistent with modified gravity. The pilot study demonstrates the potential of the algorithm in measuring gravity at low acceleration with future samples of wide binaries. | 重力結合系における対となる天体間の3次元相対変位$\mathbf{r}$と速度$\mathbf{v}$を精密に測定すると、ある位相における6つの測定量から、与えられた重力パラメータ$G$における楕円軌道解が得られる。 軌道幾何学パラメータと$G$の間には退化があるため、$G$を推定するには、ベイズ3次元モデリングアルゴリズムによって最近示唆されたように、個々のベイズ推論とその統計的統合が必要となる。 本稿では、Gaiaデータリリース3のように2つの（ほぼ）正確な天空投影相対位置と、他の4つの十分に正確な量を持つ、広角連星に適した、完全に汎用的なベイズアルゴリズムを提示する。 一般的なアルゴリズムの潜在能力を最大限に発揮するための要件を満たす広い連星は、現時点では稀です。 これは主に、視線方向（動径方向）の分離の測定不確かさが、通常、真の分離よりも大きいためです。 予備研究として、このアルゴリズムは、HARPSの視線速度の精密なデータが利用可能な32個のガイア連星に適用されます。 ニュートン定数 $\Gamma \equiv \log_{10}\sqrt{G/G_{\rm N}}$ の値は $-0.002_{-0.018}^{+0.012}$ であり、ニュートン加速度 $g_{\rm N}>10^{-9}$m s$^{-2}$ を持つ 24 個の連星の組み合わせではニュートンの法則を支持する。 一方、システムによって $g_{\rm N}<10^{-9}$m s$^{-2}$ を持つ $7\text{ または }8$ 個の連星では $\Gamma=0.063_{-0.047}^{+0.058}$ または $0.134_{-0.040}^{+0.050}$ であり、ニュートンの法則とは矛盾する結果を示す。 ニュートンの「外れ値」はニュートンの脱出速度によって設定された境界にありますが、修正重力と整合する可能性があります。 この予備研究は、将来の広い連星のサンプルを用いて、低加速度での重力測定におけるこのアルゴリズムの可能性を実証しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the trade-off between vacuum insensitivity and sensitivity to excitations in finite-size detectors, taking measurement locality as a fundamental constraint. We derive an upper bound on the detectability of vacuum excitation, given a small but nonzero probability of false positives in the vacuum state. The result is independent of the specific details of the measurement or the underlying physical mechanisms of the detector and relies only on the assumption of locality. Experimental confirmation or violation of the inequality would provide a test of the axioms of algebraic quantum field theory, offer new insights into the measurement problem in relativistic quantum physics, and establish a fundamental technological limit in local particle detection. | 我々は、測定の局所性を基本的な制約条件として、有限サイズの検出器における真空不感性と励起に対する感度との間のトレードオフを調査する。 真空状態における偽陽性の確率が小さいがゼロではないという条件下で、真空励起の検出可能性の上限を導出する。 この結果は、測定の具体的な詳細や検出器の基礎となる物理的メカニズムとは独立しており、局所性の仮定のみに依存する。 この不等式の実験的確認または破れは、代数的量子場の理論の公理の検証となり、相対論的量子物理学における測定問題への新たな知見をもたらし、局所粒子検出における根本的な技術的限界を確立するであろう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze the stationary, uncharged, rotating, vacuum solution to Weyl conformal gravity. We elucidate the causal and ergoregion structure of the spacetimes found in the parameter space of the metric for positive mass. These are then compared to the analogous Kerr, Kerr-de Sitter, and Kerr-Anti-de Sitter solutions to general relativity. Additionally, we investigate and derive the extremal limits for both the horizons and ergosurfaces of the spacetimes. The horizon surface gravities and Hawking temperatures at the extremal horizon limits are then calculated to show that they vanish. | ワイル共形重力の定常、非荷電、回転、真空解を解析する。 正質量計量のパラメータ空間に見られる時空の因果構造とエルゴ領域構造を明らかにする。 次に、これらを一般相対論の類似のカー解、カー・ド・ジッター解、カー・反ド・ジッター解と比較する。 さらに、時空の地平線とエルゴ面の両方について極限を調べ、導出する。 次に、極限地平線極限における地平線表面重力とホーキング温度を計算し、それらが消滅することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The generalized Lanczos algorithm can provide a universal method for constructing the wave function under the group structure of Hamiltonian. Based on this fact, we obtain an open two-mode squeezed state as the quantum origin for the curvature perturbation. In light of this wave function in the open system, we successfully develop a new method to calculate its corresponding power spectrum by using the Bogoliubov transformation. Unlike traditional approaches, we explicitly retain the Bogoliubov coefficients in terms of the squeezing amplitude \( r_k \) and the squeezing rotation angle \( \phi_k \). As a result, the power spectrum of the open two-mode squeezed state will match that of the Bunch-Davies vacuum numerically. Furthermore, the derivation of the open two-mode squeezed state relies on the second kind Meixner polynomial (equivalent to the generalized Lanczos algorithm) and the symmetry of the Hamiltonian. Therefore, our research may offer a new insight into the calculation of the correlation functions through a group-theoretic perspective. | 一般化Lanczosアルゴリズムは、ハミルトニアンの群構造の下で波動関数を構築するための普遍的な手法を提供する。 この事実に基づき、曲率摂動の量子原点として開放型2モードスクイーズド状態を得る。 開放系におけるこの波動関数を考慮し、ボゴリュボフ変換を用いて対応するパワースペクトルを計算する新しい手法を開発することに成功した。 従来の手法とは異なり、スクイージング振幅\(r_k\)とスクイージング回転角\(\phi_k\)に関してボゴリュボフ係数を明示的に保持する。 その結果、開放型2モードスクイーズド状態のパワースペクトルは、数値的にBunch-Davies真空のものと一致する。 さらに、開放型2モードスクイーズド状態の導出は、第二種Meixner多項式（一般化Lanczosアルゴリズムと同等）とハミルトニアンの対称性に依存する。 したがって、我々の研究は、群論的観点から相関関数の計算に新たな知見をもたらす可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore the idea that quantum vacuum energy $\rho_{\rm vac} $ is at the origin of Gravity as a theoretical exercise. We formulate a gravitational version of the electromagnetic Casimir effect, and provide an argument for how gravity can arise from $\rho_{\rm vac} $ by showing how Einstein's field equations emerge in the form of Friedmann's equations. This leads to the idea that Newton's constant $G_N$ is environmental, namely it depends on the total mass-energy of the Universe $M_\infty $ and its size $R_\infty $, with $G_N = c^2 R_\infty /2 M_\infty$. This leads to a new interpretation of the Gibbons-Hawking entropy of de Sitter space, and also the Bekenstein-Hawking entropy for black holes, wherein the quantum information bits are quantized massless particles at the horizon with wavelength $\lambda = 2 \pi R_\infty$. We assume a recently proposed formula for $\rho_{\rm vac} \sim m_z^4/\mathfrak{g}$, where $m_z$ is the mass of the lightest particle, and $\mathfrak{g}$ is a marginally irrelevant coupling. This leads to an effective, induced RG flow for Newton's constant $G_N$ as a function of an energy scale, which indicates that $G_N$ decreases at higher energies until it reaches a Landau pole at a minimal value of the cosmological scale factor $a(t) > a_{\rm min}$, thus avoiding the usual geometric singularity at $a=0$. The solution to the scale factor satisfies an interesting symmetry between the far past and far future due to $a(t) = a(-t + 2 t_{\rm min})$, where $a(t_{\rm min}) = a_{\rm min}$. We propose that this energy scale dependent $G_N$ can explain the Hubble tension and we thereby constrain the coupling constant $\mathfrak{g}$ and its renormalization group parameters. For the $\Lambda{\rm CDM}$ model we estimate $a_{\rm min} \approx e^{-1/\hat{b} }$ where $\hat{b} \approx 0.02$ based on the Hubble tension data. | 量子真空エネルギー$\rho_{\rm vac} $が重力の起源であるという考えを理論的考察として探求する。 電磁カシミール効果の重力版を定式化し、アインシュタインの場の方程式がフリードマン方程式の形でどのように現れるかを示すことで、重力が$\rho_{\rm vac} $からどのように生じるのかを論じる。 このことから、ニュートン定数$G_N$は環境に依存する、すなわち宇宙の全質量エネルギー$M_\infty $とその大きさ$R_\infty $に依存し、$G_N = c^2 R_\infty /2 M_\infty$であるという考えに至る。 この解釈は、ド・ジッター空間のギボンズ-ホーキングエントロピー、そしてブラックホールのベッケンシュタイン-ホーキングエントロピーの新たな解釈につながる。 ブラックホールのベッケンシュタイン-ホーキングエントロピーにおいては、量子情報ビットは地平線上の波長$\lambda = 2 \pi R_\infty$を持つ量子化された質量ゼロ粒子である。 我々は最近提案された式$\rho_{\rm vac} \sim m_z^4/\mathfrak{g}$を仮定する。 ここで、$m_z$は最軽量粒子の質量であり、$\mathfrak{g}$は限界的に無関係な結合である。 この結果、エネルギースケールの関数としてニュートン定数 $G_N$ に有効な誘導RGフローが導かれ、これは高エネルギーでは $G_N$ が減少し、宇宙論的スケール因子 $a(t) > a_{\rm min}$ の最小値でランダウ極に達し、したがって通常の $a=0$ における幾何学的特異点を回避することを示しています。 スケール因子の解は、$a(t) = a(-t + 2 t_{\rm min})$（ただし $a(t_{\rm min}) = a_{\rm min}$）により、遠い過去と遠い未来の間で興味深い対称性を満たします。 このエネルギースケールに依存する $G_N$ はハッブル張力を説明できると提案し、それによって結合定数 $\mathfrak{g}$ とそのくりこみ群パラメータを制限します。 $\Lambda{\rm CDM}$モデルについては、ハッブル張力データに基づき、$a_{\rm min} \approx e^{-1/\hat{b} }$（$\hat{b} \approx 0.02$）と推定した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work we elaborate on solving the trans-Planckian censorship problem of standard slow-roll inflation by using a power-law inflationary tail generated by a scalar field with an exponential potential. We use a quantitative approach by studying in detail the phase space of a combined $F(R,\phi)$ cosmological system, focusing on the de Sitter and power-law subspaces of the total phase space. As we show, the de Sitter subspace of the $F(R,\phi)$ system shares the same fixed points as the vacuum $F(R)$ gravity system and the trajectories in the phase space tend to these fixed points. However, the power-law subspace is not stable and cannot be realized by the combined $F(R,\phi)$ system. To this end, we propose a well-motivated phenomenological $F(R)$ gravity model for which the $R^2$ term is switched off below a critical curvature near the end of the $R^2$ slow-roll inflationary era, and below that critical curvature, only the Einstein-Hilbert gravity term and the scalar field remain in the effective inflationary Lagrangian. The remaining system can successfully realize a power-law tail of the $R^2$ slow-roll era. | 本研究では、指数関数的ポテンシャルを持つスカラー場によって生成されるべき乗則インフレーションテールを用いて、標準的なスローロールインフレーションのトランスプランク検閲問題を解く方法について詳述する。 我々は、結合$F(R,\phi)$宇宙系の位相空間を詳細に研究することにより、定量的なアプローチを用いる。 特に、位相空間全体のド・ジッター部分空間とべき乗則部分空間に焦点を当てる。 示すように、$F(R,\phi)$系のド・ジッター部分空間は真空$F(R)$重力系と同じ固定点を共有し、位相空間内の軌跡はこれらの固定点に向かう。 しかし、べき乗則部分空間は安定ではなく、結合$F(R,\phi)$系では実現できない。 この目的のために、我々は十分に根拠づけられた現象論的$F(R)$重力モデルを提案する。 このモデルでは、$R^2$項は$R^2$スローロールインフレーション期の終わり近くの臨界曲率以下ではオフとなり、その臨界曲率以下では、有効インフレーションラグランジアンにはアインシュタイン-ヒルベルト重力項とスカラー場のみが残る。 残った系は、$R^2$スローロール期のべき乗則テールをうまく実現することができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Vacuum polarisation effects induced by the sourceless solutions of the Yang-Mills equation are investigated. These solutions represent oppositely oriented chromomagnetic flux tubes permeating the space in all directions. We review and prove the gauge invariance of the effective Lagrangian on sourceless gauge fields and present a number of alternative methods allowing to compute the effective Lagrangian. We compute the effective Lagrangian on chromomagnetic flux tube solutions and demonstrate that the effective Lagrangian has a universal form that supports the stability of the chromomagnetic flux tubes condensation and indicates that the Yang-Mills vacuum is a highly degenerate state. The stability is a result of the quartic nonlinear self-interaction of the negative mode completely eliminating the instability and the imaginary term from the effective Lagrangian in chromomagnetic field. It is suggested that the condensate of chromomagnetic flux tubes represents a dual analog of the Cooper pairs condensate in a superconductor. | ヤン・ミルズ方程式のソースレス解によって誘起される真空分極効果を調査する。 これらの解は、空間を全方向に浸透する、反対向きのクロモマグネティック・フラックス・チューブを表す。 ソースレス・ゲージ場上の有効ラグランジアンのゲージ不変性を概説し証明し、有効ラグランジアンを計算できるいくつかの代替手法を提示する。 クロモマグネティック・フラックス・チューブ解上の有効ラグランジアンを計算し、有効ラグランジアンがクロモマグネティック・フラックス・チューブ凝縮の安定性を支持する普遍形を持ち、ヤン・ミルズ真空が高度に縮退した状態であることを示すことを示す。 この安定性は、負モードの4次非線形自己相互作用によってクロモマグネティック場の有効ラグランジアンから不安定性と虚数項が完全に除去される結果である。 クロモ磁気管の凝縮体は、超伝導体のクーパー対凝縮体の二重類似体であると考えられる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We formulate a nonsingular loop-space calculus for Yang-Mills (YM) gradient flow directly in terms of Wilson loops. Variations act within the manifold of smooth loops via finite, reparametrization-invariant "dot derivatives," eliminating cusp/backtracking singularities. This yields a closed linear diffusion equation in loop space for Wilson loops. The associated loop operator is gauge invariant and universal; the construction applies to any (Abelian or non-Abelian) gauge group. We then exhibit two classes of exact solutions. (i) A self-dual (Hodge-dual) minimal surface whose exponentiated dual area solves the fixed-point loop equation without contact terms or ambiguities. For planar loops the dual area equals 2*sqrt(2) times the Euclidean minimal area, providing a geometric confinement mechanism. We also show that the ordinary minimal surface in R^4 does not solve the fixed-point equation because the loop operator produces a singular nonzero contribution. (ii) A decaying-flow solution in which the momentum loop performs a periodic random walk on regular star polygons (the "Euler ensemble" known from Navier-Stokes turbulence). Both solutions realize spontaneous quantization: the self-dual one gives a stationary quantized state (a fixed manifold of the flow), while the decaying one yields a quantized trajectory that relaxes to a pure-gauge vacuum along a universal path. Thus we obtain exact solutions for Wilson-loop evolution in YM gradient flow and a concrete route by which quantum-like Wilson-loop statistics emerge from deterministic classical dynamics. We outline implications for confinement in QCD and the role of the above manifolds/trajectories as attractors of the flow. | ヤン＝ミルズ（YM）勾配フローの非特異ループ空間計算をウィルソンループを用いて直接定式化する。 変分は、有限かつ再パラメータ化不変な「ドット微分」を介して滑らかなループの多様体内に作用し、カスプ／バックトラック特異点を排除する。 これにより、ウィルソンループに対するループ空間における閉線形拡散方程式が得られる。 関連するループ演算子はゲージ不変かつ普遍的であり、この構成は任意の（アーベル群または非アーベル群）ゲージ群に適用できる。 次に、2種類の厳密解を示す。 (i) 自己双対（ホッジ双対）極小曲面。 その指数双対面積は、接触項や曖昧性なしに固定点ループ方程式を解く。 平面ループの場合、双対面積はユークリッド極小面積の2*sqrt(2)倍に等しく、幾何学的な閉じ込め機構を提供する。 また、R^4 の通常の極小面は、ループ演算子が特異な非ゼロ寄与を生成するため、不動点方程式を解かないことも示す。 (ii) 運動量ループが正多角形（ナビエ・ストークス乱流で知られる「オイラー集団」）上を周期的にランダムウォークする減衰フロー解。 どちらの解も自発的量子化を実現する。 自己双対解は定常量子化状態（フローの固定された多様体）を与え、減衰解は普遍経路に沿って純粋ゲージ真空へと緩和する量子化軌跡を与える。 このようにして、YM 勾配フローにおけるウィルソンループ発展の厳密解と、決定論的古典力学から量子的なウィルソンループ統計が出現する具体的な経路を得る。 QCD における閉じ込めへの影響と、上記の多様体／軌跡がフローのアトラクターとしての役割について概説する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by certain recent works, we study thermodynamic and optical properties of the Reissner-Nordstr\"om-AdS black holes in a noncommutative spacetime with a string cloud and quintessence dark fields. After analyzing the global and the local stabilities, we examine the criticality and the Joule-Thomson expansion behaviors in such noncommutative backgrounds. Concretely, we find that the critical universal numbers X_N can be expressed as X_0 + NX, where N is the quintessence parameter and X_0 is the critical universal number of the Reissner-Nordstr\"om-AdS black holes in a NC spacetime without additional external fields. Furthermore, we find that Van der Waals behaviors can be recovered by strictly constraining the charge in terms of external parameters. To conclude this work, we compute and examine the deflection angle of lights in such a modified spacetime geometry. | 近年の研究成果に基づき、弦雲とクインテッセンス暗黒場を持つ非可換時空におけるReissner-Nordstr\"om-AdSブラックホールの熱力学的および光学的特性を研究する。 大域的および局所的安定性を解析した後、このような非可換背景における臨界性とジュール・トムソン展開挙動を調べる。 具体的には、臨界普遍数X_NはX_0 + NXで表されることを見出す。 ここで、Nはクインテッセンスパラメータ、X_0は追加の外部場のないNC時空におけるReissner-Nordstr\"om-AdSブラックホールの臨界普遍数である。 さらに、外部パラメータを用いて電荷を厳密に制約することにより、ファンデルワールス挙動を回復できることを見出す。 本研究の結論として、このような修正された時空構造における光の偏向角を計算し、調べる。 |
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| Scalar fields in 4D are known to have equivalent dual descriptions in terms of form-field gauge potentials, but this is often regarded as an arcane fact. Why use more complicated formulations when simpler scalar descriptions exist and are equivalent? We describe three ways in which scalars that arise as duals can differ from their garden-variety counterparts. Two of these -- the interchange of weak and strong couplings and utility in bringing topological information to the low-energy theory -- are relatively well-known, but to these we add a third: dualities that map derivative interactions to non-derivative interactions seem not to commute with the general power-counting arguments that quantify control over the low-energy approximation within any EFT involving gravity. Since both sides of the duality must agree on their low-energy limit, the non-derivative interactions on the scalar side of the duality turn out to be suppressed relative to what would generically be assumed. They are nonetheless technically natural, as is particularly clear in the dual formulation. We argue that scalar fields arising as duals (such as the universal axion $a$ from string vacua) that have the commonly assumed $J^\mu \partial_\mu a$ interaction with matter also have $J^\mu J_\mu$ contact interactions among the respective currents, some of whose implications we explore. We also emphasize the non-trivial role and cosmological implications of non-propagating 3-form gauge potentials and clarify confusing statements recently made in the literature regarding the validity of duality for massive form fields. | 4次元のスカラー場は、形状場ゲージポテンシャルによって等価な双対記述を持つことが知られていますが、これはしばしば不可解な事実とみなされています。 より単純なスカラー記述が存在し、かつ等価であるのに、なぜより複雑な定式化を用いるのでしょうか？双対として生じるスカラーが、一般的なスカラーと異なる3つの点について説明します。 そのうちの2つ、すなわち弱結合と強結合の交換と、低エネルギー理論に位相情報をもたらす有用性は比較的よく知られていますが、これに3つ目の点を追加します。 微分相互作用を非微分相互作用にマッピングする双対性は、重力を含むあらゆるEFTにおける低エネルギー近似の制御を定量化する一般的なべき乗計算の議論と可換ではないようです。 双対性の両側は低エネルギー極限で一致する必要があるため、双対性のスカラー側における非微分相互作用は、一般的に想定されるものよりも抑制されることがわかります。 それでもなお、それらは技術的には自然であり、特に双対定式化においてそれが明らかである。 双対として生じるスカラー場（弦の真空からの普遍アクシオン$a$など）は、物質と一般的に想定される$J^\mu \partial_\mu a$相互作用を持ち、それぞれのカレント間には$J^\mu J_\mu$接触相互作用も持つことを主張し、その意味合いのいくつかを探求する。 また、非伝播3形式ゲージポテンシャルの非自明な役割と宇宙論的意味合いを強調し、質量を持つ形式場に対する双対性の妥当性に関して最近文献でなされた混乱を招く記述を明確にする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Topological phases are expected to carry enhanced computational power, stemming from the long-range entanglement that characterizes them. Here we investigate whether this advantage is reflected in quantum magic, quantified through stabilizer R\'enyi entropies (SREs). We analyze one-dimensional models with an exact duality between a symmetry-protected topological phase and a trivial one. Surprisingly, a finite (parameters dependent) asymmetry appears only when boundary conditions break the duality, and emerges as well in the transverse-field Ising chain, which lacks topological order. These results complement recent analysis in the literature and show that the total magic of a state is unable to detect topological phases, indicating either that a different property is required to capture their unique quantum contribution, or that not all forms of long-range entanglement constitute a genuine computational resource. | トポロジカル相は、その特徴である長距離エンタングルメントに由来する計算能力の向上をもたらすことが期待される。 本研究では、この利点が、安定化レーニエントロピー（SRE）によって定量化された量子魔法に反映されているかどうかを調査する。 対称性が保護されたトポロジカル相と自明な位相との間の正確な双対性を持つ1次元モデルを解析する。 驚くべきことに、有限（パラメータ依存）の非対称性は、境界条件が双対性を破った場合にのみ現れ、トポロジカル秩序を欠く横磁場イジング鎖にも現れる。 これらの結果は、最近の文献の解析を補完するものであり、状態の全魔法ではトポロジカル相を検出できないことを示している。 これは、トポロジカル相に固有の量子寄与を捉えるには異なる特性が必要であるか、すべての形態の長距離エンタングルメントが真の計算リソースを構成するわけではないことを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We quantize D$0$-brane, the simplest representative of the family of supersymmetric Dirichlet p-branes, in its spinor moving frame formulation and analyze its quantum state spectrum. Besides being a preparatory stage for quantization of the complete supersymmetric multiple D$0$-brane (mD$0$) model, which is presently known only in the frame of spinor moving frame formalism, this is interesting as its own: despite the covariant quantization of D=10 D$0$-brane was discussed before, its quantum state spectrum was not analyzed and its field theory, describing that, was not studied. We show that the quantum state vector of the D$0$-brane is described by an on-shell superfield that collects the fields of the massive counterpart of the linearized type IIA supergravity supermultiplet which can be obtained as massive Kaluza-Klein mode of the dimensional reduction of the eleven dimensional supergravity down to ten dimensions. In conclusion, we briefly discuss a spinor helicity formalism for D$0$-brane which can be used as one of the basic elements for developing type IIA string theory amplitude calculus based on multiparticle generalizations of the on-shell superfields. | 超対称ディリクレpブレーン族の最も単純な代表であるD$0$ブレーンを、スピノル移動座標系定式化において量子化し、その量子状態スペクトルを解析する。 これは、現在スピノル移動座標系定式化の枠組みでのみ知られている完全な超対称多重D$0$ブレーン（mD$0$）模型の量子化の準備段階であるだけでなく、それ自体としても興味深い。 D=10 D$0$ブレーンの共変量子化は以前に議論されていたにもかかわらず、その量子状態スペクトルは解析されておらず、それを記述する場の理論も研究されていなかった。 D$0$ブレーンの量子状態ベクトルは、線形化されたIIA型超重力超多重項の質量を持つ対応物の場を集めたオンシェル超場によって記述されることを示す。 この超多重項は、11次元超重力を10次元に次元縮小した質量カルツァ＝クラインモードとして得られる。 結論として、オンシェル超場の多粒子一般化に基づくIIA型弦理論振幅計算を開発するための基本要素の一つとして利用可能な、D$0$ブレーンのスピノルヘリシティ形式について簡単に議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Analog gravity experiments are making remarkable strides in unveiling both the classical and quantum nature of black holes. By harnessing diverse states of matter, contemporary tabletop setups now replicate strong-field phenomena typically confined to the enigmatic regions surrounding black holes. Through these modern gravity simulators, physical processes once considered elusive may finally be brought into experimental reach. In this work, we investigate the spectrum of massless scalar excitations propagating within the effective geometry of a rotating acoustic metric. Specifically, we build an analog vortex-like spacetime endowed with a tunable parameter that emulates the geometry of a rotating gravitational background. This model accommodates both the presence of a sonic horizon, characteristic of an acoustic black hole for non-zero tuning parameters, and its absence when the parameter vanishes, yielding a horizonless, purely rotational vortex flow devoid of radial inflow. We focus on the case where the vortex flow is purely rotational. The resulting spectral properties is found to be qualitatively consistent with that observed in recent experimental realizations of giant multiply quantum vortices featuring solid or hollow cores. This correspondence suggests that the analog spacetime used here holds significant potential to replicate, qualitatively, the phenomenology of cutting-edge laboratory experiments. In doing so, it offers new insight into the intricate landscape of analog black-hole spectroscopy and, potentially, the resonant topography of bounded, rotating astrophysical environments around black holes. | アナログ重力実験は、ブラックホールの古典的性質と量子的性質の両方を解明する上で目覚ましい進歩を遂げています。 多様な物質状態を利用することで、現代の卓上装置は、ブラックホールを取り囲む謎めいた領域に限局されている強場現象を再現できるようになりました。 これらの最新の重力シミュレータを用いることで、かつては捉えどころのないと考えられていた物理過程が、ついに実験的に実現可能となるかもしれません。 本研究では、回転音響計量の有効幾何学的形状内を伝播する質量ゼロのスカラー励起のスペクトルを調査します。 具体的には、回転重力背景の幾何学的形状を模倣する調整可能なパラメータを備えたアナログの渦状時空を構築します。 このモデルは、調整パラメータがゼロでない場合に音響ブラックホールに特徴的な音波地平線の存在と、パラメータがゼロになったときの音波地平線の不在の両方を考慮に入れており、地平線のない、放射状の流入のない純粋に回転する渦流を生み出します。 我々は、渦流が純粋に回転している場合に焦点を当てる。 結果として得られるスペクトル特性は、固体または中空コアを特徴とする巨大な多重量子渦の最近の実験的実現において観測されたものと定性的に一致することがわかった。 この対応は、ここで用いられるアナログ時空が、最先端の実験室実験の現象を定性的に再現する大きな可能性を秘めていることを示唆している。 そうすることで、アナログブラックホール分光法の複雑な様相、そして潜在的にはブラックホール周囲の境界のある回転天体環境の共鳴地形に関する新たな知見が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A novel decoupling limit of the membrane is proposed, leading to the $(1+2)$-dimensional classically integrable model originally introduced by Manakov, Zakharov, and Ward. This limit is the large-wrapping regime of a membrane propagating toy background of the form $\mathbb{R}_t \times T^2 \times G$ subject to scaling limit, where $G$ is a Lie group and the geometry is supported by a four-form flux. Such toy backgrounds can arise from consistent eleven-dimensional supergravity solutions, exemplified by the uplift of the pure NSNS AdS$_3 \times$ S$^3 \times$ T$^4$ background. The scaling limit can be interpreted as non- or hyper-relativistic limit. | 膜の新しい分離極限が提案され、マナコフ、ザカロフ、ワードによって最初に導入された$(1+2)$次元の古典的可積分模型につながる。 この極限は、スケーリング極限に従う、$\mathbb{R}_t \times T^2 \times G$の形で表される膜伝播玩具背景の大ラッピング領域である。 ここで、$G$はリー群であり、その幾何学は4形式フラックスによって支えられている。 このような玩具背景は、純粋なNSNS AdS$_3 \times$ S$^3 \times$ T$^4$背景の上昇に代表される、整合した11次元超重力解から生じる可能性がある。 スケーリング極限は、非相対論的極限、あるいは超相対論的極限として解釈できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While tremendous research has revealed that symmetry enriches topological phases of matter, more general principles that protect topological phases have yet to be explored. In this Letter, we elucidate the roles of subspaces in free-fermionic topological phases. A subspace property for Hamiltonians enables us to define new topological invariants. It results in peculiar topological boundary phenomena, i.e., the emergence of an unpaired zero mode or zero-winding skin modes, characterizing subspace-protected topological phases. We establish and demonstrate the bulk-boundary correspondence in subspace-protected topological phases. We further discuss the interplay of the subspace property and internal symmetries. Toward application, we also propose possible platforms possessing the subspace property. | 膨大な研究により、対称性が物質のトポロジカル相を豊かにすることが明らかになっている一方で、トポロジカル相を保護するより一般的な原理は未だ探求されていない。 本稿では、自由フェルミオントポロジカル相における部分空間の役割を明らかにする。 ハミルトニアンの部分空間特性は、新しいトポロジカル不変量を定義することを可能にする。 これは、部分空間保護されたトポロジカル相を特徴付ける、不対ゼロモードやゼロ巻きスキンモードといった特異なトポロジカル境界現象をもたらす。 我々は、部分空間保護されたトポロジカル相におけるバルク境界対応を確立し、実証する。 さらに、部分空間特性と内部対称性の相互作用についても議論する。 応用に向けて、部分空間特性を持つ可能性のあるプラットフォームも提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider the S-matrix of transverse scalar excitations on an infinite $D=10$ GS superstring and $D=11$ supermembrane in flat target space. We compute the 4-particle scattering amplitude in the 2-loop approximation and demonstrate that, like in the Nambu string case, the $D=10$ GS string S-matrix does not contain non-trivial 2d UV divergences (UV pole not accompanied by terms with logarithms of momenta is an artifact of dimensional regularization). This is consistent with underlying integrability of this model which is maintaining by adding appropriate local counterterms. In the supermembrane case there are no 1-loop divergences but we find a genuine 2-loop UV pole. This demonstrates non-finiteness of the world-volume S-matrix of the M2 brane theory. | 平坦標的空間における無限 $D=10$ GS超弦および $D=11$ 超膜上の横スカラー励起のS行列を考える。 2ループ近似において4粒子散乱振幅を計算し、南部弦の場合と同様に、$D=10$ GS弦のS行列には非自明な2次元UV発散が含まれないことを示す（運動量の対数項を伴わないUV極は次元正則化の副産物である）。 これは、適切な局所的打ち消し項を追加することで維持されるこのモデルの根本的な積分可能性と整合している。 超膜の場合、1ループ発散は存在しないが、真の2ループUV極が存在する。 これは、M2ブレーン理論の世界体積S行列の非有限性を示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Black holes are among the most well-known astrophysical objects, yet their physical realisation remains conceptually subtle. We analyse physical black holes -- light-trapping regions that form in finite time as seen by a distant observer -- and investigate the properties of the matter required to support them. Taking Buchdahl's theorem as a benchmark, we show that these configurations necessarily violate at least two of its four original conditions, and the post-formation state violates them all. These violations are substantial: they include the null energy condition, non-monotonic energy profiles, and strong pressure anisotropies. Thus, the requirement of truly forming a horizon places physical black holes in a class of solutions that are more exotic than exotic compact objects. | ブラックホールは最もよく知られた天体の一つですが、その物理的な実現は概念的にはまだ難解です。 我々は、物理的ブラックホール（遠方の観測者から見ると有限時間内に形成される光閉じ込め領域）を解析し、それを支える物質の特性を調べます。 ブッフダールの定理を基準として、これらの構成は4つの初期条件のうち少なくとも2つを必然的に破り、形成後の状態はそれらすべてを破ることを示します。 これらの破れは重大であり、ゼロエネルギー条件、非単調なエネルギープロファイル、強い圧力異方性などが含まれます。 したがって、真に地平線を形成するという要件は、物理的ブラックホールを、エキゾチックコンパクト天体よりもエキゾチックな解のクラスに位置付けます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work explores how the generalized uncertainty principle, a theoretical modification of the Heisenberg uncertainty principle inspired by quantum gravity, affects neutrino flavor oscillations. By extending the standard two-flavor neutrino model, we show that the oscillation probability acquires an additional phase term that depends on the {square roots of the individual neutrino masses}, introducing new features beyond the conventional mass-squared differences. To account for the non-Hermitian nature of the resulting dynamics, we employ parity-time ($PT$) symmetric quantum mechanics, which allows for consistent descriptions of systems with {balanced gain and loss mechanisms}. We analyze the feasibility of observing these effects in current and future neutrino experiments, such as DUNE, JUNO, IceCube, ORCA--KM3NeT, MINOS, Daya Bay, Hyper-Kamiokande, and KATRIN, and find that the predicted modifications could fall within the sensitivity of current experiments. Moreover, we propose that analog quantum simulation platforms, such as cold atoms, trapped ions, and photonic systems, offer a promising route to test these predictions under controlled conditions. Our findings suggest that neutrino oscillations may serve as an effective probe of quantum gravity effects, providing a novel connection between fundamental theory and experimental observables. | 本研究では、量子重力に着想を得たハイゼンベルクの不確定性原理の理論的修正である一般化不確定性原理が、ニュートリノフレーバー振動にどのような影響を与えるかを探る。 標準的な2フレーバーニュートリノ模型を拡張することにより、振動確率が個々のニュートリノ質量の平方根に依存する追加の位相項を獲得し、従来の質量二乗差を超えた新しい特徴を導入することを示す。 結果として生じるダイナミクスの非エルミート性を説明するために、パリティ時間（$PT$）対称量子力学を採用する。 これにより、{バランスのとれたゲインメカニズムとロスメカニズム}を持つシステムの矛盾のない記述が可能になる。 我々は、DUNE、JUNO、IceCube、ORCA-KM3NeT、MINOS、Daya Bay、ハイパーカミオカンデ、KATRINといった現在および将来のニュートリノ実験においてこれらの効果を観測する可能性を分析し、予測される変化が現在の実験の感度範囲内に収まる可能性があることを見出した。 さらに、冷却原子、トラップイオン、光子システムといったアナログ量子シミュレーションプラットフォームは、制御された条件下でこれらの予測を検証するための有望な手段となることを提案する。 我々の研究結果は、ニュートリノ振動が量子重力効果の効果的なプローブとして機能し、基礎理論と実験観測量の間に新たなつながりをもたらす可能性を示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a large class of domain wall solutions with $Mkw_3\times \Sigma^2$ and $Mkw_2\times \Sigma^3$ slices from maximal gauged supergravity in six dimensions. $\Sigma^2$ and $\Sigma^3$ are given by a Riemann surface and a $3$-manifold with constant curvature while $Mkw_{3,2}$ denotes three/two-dimensional Minkowski space. We consider the maximal gauged supergravity with $CSO(p,q,5-p-q)$ and $CSO(p,q,4-p-q)\ltimes \mathbb{R}^4$ gauge groups arising from an $S^1$ reduction of seven-dimensional maximal gauged supergravity with $CSO(p,q,5-p-q)$ and $CSO(p,q,4-p-q)$ gauge groups. The two types of gauge group can be embedded in type IIA theory via consistent truncations on $H^{p,q}\times \mathbb{R}^{5-p-q}$ and $H^{p,q}\times\mathbb{R}^{4-p-q}\times S^1$, respectively. By performing topological twists on $\Sigma^2$ and $\Sigma^3$, we find a number of solutions interpolating between locally flat domain walls in the UV and curved domain walls with $Mkw_3\times \Sigma^2$ and $Mkw_2\times \Sigma^3$ slices in the IR. Many solutions admit physical IR singularities and can be interpreted as holographic RG flows across dimensions from five-dimensional field theories to three- and two-dimensional non-conformal field theories in the IR. Upon uplifted to type IIA theory, we expect the solutions to describe brane configurations involving D4-branes wrapped on $\Sigma^2$ and $\Sigma^3$. | 我々は、6次元の最大ゲージ超重力から$Mkw_3\times \Sigma^2$と$Mkw_2\times \Sigma^3$スライスを用いた、広範な領域壁解を研究する。 $\Sigma^2$と$\Sigma^3$はリーマン面と定曲率$3$次元多様体で与えられ、一方$Mkw_{3,2}$は3次元/2次元ミンコフスキー空間を表す。 我々は、$CSO(p,q,5-p-q)$ および $CSO(p,q,4-p-q)$ ゲージ群を含む 7 次元最大ゲージ超重力の $S^1$ 縮約から生じる $CSO(p,q,5-p-q)$ および $CSO(p,q,4-p-q)\ltimes \mathbb{R}^4$ ゲージ群を含む最大ゲージ超重力を考察する。 2 種類のゲージ群は、それぞれ $H^{p,q}\times \mathbb{R}^{5-p-q}$ および $H^{p,q}\times\mathbb{R}^{4-p-q}\times S^1$ 上の無矛盾な切断を介してタイプ IIA 理論に埋め込むことができる。 $\Sigma^2$ と $\Sigma^3$ に位相的なねじれを施すことで、UV における局所的に平坦な領域壁と、IR における $Mkw_3\times \Sigma^2$ と $Mkw_2\times \Sigma^3$ スライスを持つ湾曲した領域壁との間を補間するいくつかの解を見出す。 多くの解は物理的な IR 特異点を許容し、5 次元場の理論から IR における 3 次元および 2 次元の非共形場の理論への次元を越えたホログラフィック RG フローとして解釈できる。 タイプ IIA 理論に引き上げることで、解は $\Sigma^2$ と $\Sigma^3$ で包まれた D4 ブレーンを含むブレーン構成を記述すると期待される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study mathematical aspects concerning two site tree-level cosmological correlators with massive internal and external states in a de Sitter universe. We employ integration by parts identities, (relative) twisted cohomology and the method of differential equations. We explicitly express the internally massive, externally conformally coupled correlator as a power series with respect to a small mass parameter, where the various terms in the series are given by multiple polylogarithms. | 我々は、ド・ジッター宇宙における質量を持つ内部状態と外部状態を持つ2つのサイトツリーレベルの宇宙論的相関関数に関する数学的側面を研究する。 部分積分恒等式、（相対的）ツイストコホモロジー、そして微分方程式法を用いる。 内部質量を持ち、外部共形結合した相関関数を、小さな質量パラメータに関するべき級数として明示的に表現する。 級数の各項は、多重対数で与えられる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the context of field theories with complex poles, we scrutinize four inequivalent ways of defining the scattering amplitudes, each forfeiting one or more tenets of standard quantum field theory while preserving the others: (i) a textbook Wick rotation by analytic continuation of the external momenta from Euclidean to Lorentzian signature (no optical theorem), (ii) the Lee--Wick--Nakanishi prescription, integrating along a certain contour in the complex energy plane (no Lorentz invariance), (iiii) the fakeon prescription, where, in addition, spatial momenta are integrated on a complex path defined by the locus of singularities of the loop integrand (no analyticity of the amplitude) and (iv) to work directly on Minkowski spacetime, which violates the optical theorem and also bars power-counting renormalizability. In general, mixed Euclidean-Lorentzian prescriptions for internal and external momenta in loop integrals break Lorentz invariance, regardless of the type of masses involved. We conclude that, of the above four options, only the fakeon prescription is physically viable and can have applications to quantum gravity. | 複素極を持つ場の理論の文脈において、散乱振幅を定義する4つの非等価な方法を精査する。 これらの方法はいずれも標準的な量子場の理論の1つ以上の教義を放棄するが、他の教義は保持する。 (i) ユークリッドからローレンツへの外部運動量の解析接続による教科書的なウィック回転（光学定理なし）、(ii) 複素エネルギー平面上の特定の輪郭に沿って積分するリー-ウィック-中西の処方（ローレンツ不変性なし）、(iii) ループ積分関数の特異点の軌跡によって定義される複素経路上で空間運動量が積分されるフェイクオン処方（振幅の解析性なし）、(iv) ミンコフスキー時空上で直接作用する（これは光学定理に違反し、冪数え上げ繰り込み可能性も阻害する）。 一般に、ループ積分における内部運動量と外部運動量に対するユークリッド・ローレンツ混合法は、関与する質量の種類に関わらず、ローレンツ不変性を破ります。 上記の4つの選択肢のうち、フェイクオン法のみが物理的に実行可能であり、量子重力への応用が可能であると結論付けます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new approach to determining the strong coupling $\alpha_s(Q)$, over the entire range of validity of perturbative QCD, for scales above $\Lambda_{\mathrm{QCD}}$ and up to the Planck scale $\sim1.22\cdot10^{19}$\,GeV, with the highest precision and using the data of a single experiment. In particular, we use the results obtained for the thrust ($T$) and $C$-parameter ($C$) distributions in $e^+e^-$ annihilation at a single annihilation energy $\sqrt{s}=M_Z$ (i.e.\ at the $Z^0$ peak). This new method is based on the \emph{intrinsic conformality} (iCF) and on the Infinite-Order Scale Setting, using the Principle of Maximum Conformality (i.e.\ the PMC$_\infty$), which allows a rigorous determination of the renormalization scales for the event-shape variable distributions satisfying all of the requirements of Renormalization Group Invariance, including renormalization-scheme independence and consistency with Abelian theory in the $N_C \to 0$ limit. This new method is based on the scale-invariance of the iCF, which allows determination of $\alpha_s(\mu_0)$ at any scale $\mu_0$, and on the Maximum Likelihood statistical approach. We propose a novel approach to determining the best-fitting range by considering all possible intervals over the entire range of bins available in the perturbative region and selecting that which returns the most-likely-lowest $\chi^2_{\rm min}$. This new method is designed to eliminate the errors that arise due to selection of the bin-interval and that have been neglected in previous analyses. In particular, using data for thrust and $C$-parameter at the $Z^0$ peak from ALEPH, OPAL, DELPHI and L3 experiments, we obtain the average value: $\alpha_s(M_Z)= 0.1182^{+0.0007}_{-0.0007}$, for the strong coupling. This determination of $\alpha_s(M_Z)$ is consistent with the world average... | 摂動論的QCDの有効範囲全体にわたり、$\Lambda_{\mathrm{QCD}}$ からプランクスケール$\sim1.22\cdot10^{19}$\,GeVまでのスケールにおいて、強結合$\alpha_s(Q)$を単一の実験データを用いて最高精度で決定する新しい手法を提示する。 特に、単一の消滅エネルギー$\sqrt{s}=M_Z$（すなわち、$Z^0$ピーク）における$e^+e^-$消滅における推力分布（$T$）と$C$パラメータ分布（$C$）について得られた結果を用いる。 この新しい手法は、\emph{intrinsic conformality} (iCF) と、最大共形性原理（すなわちPMC$_\infty$）を用いた無限次スケール設定に基づいており、これにより、イベント形状変数分布の繰り込みスケールを厳密に決定することが可能となり、繰り込み群不変性のすべての要件（繰り込みスキーム独立性、および$N_C \to 0$極限におけるアーベル理論との整合性など）を満たすことができます。 この新しい手法は、任意のスケール$\mu_0$における$\alpha_s(\mu_0)$の決定を可能にするiCFのスケール不変性と、最大尤度統計アプローチに基づいています。 我々は、摂動領域で利用可能なビンの全範囲にわたってあらゆる可能な区間を考慮し、最も可能性の高い最低の$\chi^2_{\rm min}$を返す区間を選択することで、最適な範囲を決定するための新しい手法を提案する。 この新しい手法は、ビン区間の選択によって生じ、これまでの解析では無視されてきた誤差を排除するように設計されています。 特に、ALEPH、OPAL、DELPHI、およびL3実験から得られた$Z^0$ピークにおける推力と$C$パラメータのデータを用いて、強結合の平均値$\alpha_s(M_Z)= 0.1182^{+0.0007}_{-0.0007}$を得る。 この$\alpha_s(M_Z)$の決定は、世界平均と整合している… |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We formulate an areal thermodynamics for the Schwarzschild black hole that takes the horizon area as the sole macroscopic variable. Quantizing ultrarelativistic interior modes on a regular spacelike slice with a Robin boundary at a stretched horizon leads to a self-adjoint Laplace-Beltrami problem with Heun-type quantization. A maximum-entropy area ensemble introduces an intensive areal temperature $T_A$, and Weyl/heat-kernel asymptotics control the resulting statistical mechanics. The leading equations of state follow universally from the spatial Weyl volume coefficient: in a canonical ensemble of $N$ ultrarelativistic bosons one finds $A = 3 N k_B T_A$ up to a boundary-dependent constant, while in the massless grand-canonical sector $A \propto T_A^{4}$ with a generalized Planck spectrum and a Wien displacement relation. These scaling exponents are insensitive to Dirichlet/Neumann/Robin data and to the foliation; only numerical prefactors vary. Embedding the construction into a static four-dimensional background via Matsubara factorization reproduces the 4D Weyl law and yields a finite matter entropy $S_{\mathrm{rad}} \propto A^{3/4}$, parametrically subleading to the Bekenstein-Hawking term after standard renormalization. The framework provides a concise, mathematically controlled bridge between interior spectral data and macroscopic area relations, clarifying the scope and limitations of areal thermodynamics. | 我々は、地平線面積を唯一のマクロ変数とするシュヴァルツシルトブラックホールの面熱力学を定式化する。 引き伸ばされた地平線にロビン境界を持つ正則な空間的スライス上の超相対論的内部モードを量子化すると、ホイン型量子化を伴う自己随伴ラプラス・ベルトラミ問題が生じる。 最大エントロピー面積アンサンブルは、強度面温度$T_A$を導入し、ワイル/熱核漸近性が結果として生じる統計力学を制御する。 主要な状態方程式は、空間ワイル体積係数から普遍的に導かれる。 $N$個の超相対論的ボソンのカノニカル集団では、境界依存定数を除いて$A = 3 N k_B T_A$が成り立つが、質量のないグランドカノニカルセクターでは、一般化プランクスペクトルとウィーン変位関係を持つ$A \propto T_A^{4}$が成り立つ。 これらのスケーリング指数は、ディリクレ/ノイマン/ロビンデータや葉脈構造には依存せず、数値的前置因子のみが変化する。 この構成を松原分解によって静的4次元背景に埋め込むと、4次元ワイル則が再現され、有限物質エントロピー$S_{\mathrm{rad}} \propto A^{3/4}$が得られ、標準的な繰り込みによってベッケンシュタイン-ホーキング項がパラメトリックに導かれる。 この枠組みは、内部スペクトルデータとマクロな面積関係の間に簡潔かつ数学的に制御された橋渡しを提供し、面積熱力学の範囲と限界を明確にします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analytically solve the constraints in General Relativity for two black holes with arbitrary momenta and spin up to third order in these parameters. We compute the location and geometry of the apparent horizon, which depend on the spins, momenta, relative orientation angles, and the separation between the black holes, and present the result in a coordinate-independent form. We also extract the ADM mass and the irreducible mass and verify their consistency. The final expressions are depicted in a coordinate-independent form. The results can be easily extended to any number of black holes and used to complement numerical relativity simulations. | 我々は、これらのパラメータにおいて、任意の運動量とスピンを持つ2つのブラックホールに対する一般相対論の制約を3次まで解析的に解く。 スピン、運動量、相対方位角、そしてブラックホール間の距離に依存する見かけの地平線の位置と形状を計算し、その結果を座標に依存しない形式で提示する。 また、ADM質量と既約質量を抽出し、それらの整合性を検証する。 最終的な式は座標に依存しない形式で表す。 結果は任意の数のブラックホールに容易に拡張でき、数値相対論シミュレーションを補完するために使用できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we compute the inflationary trispectrum of primordial gauge fields generated through the scalar and tensor exchanges in models with spectator $U(1)$ gauge fields which are kinetically coupled to the inflaton. Focusing on the connected four-point autocorrelation function of gauge fields, we derive exact analytical expressions for the full trispectrum of both electric and magnetic fields using the in-in formalism and cosmological diagrammatic rules, and explore their respective contributions in specific momentum configurations. For the scalar exchange, we find that the trispectrum signal in the equisided configuration grows with the exchange momentum and reaches its maximum in the flattened limit. However, in the counter collinear limit, we show that the non-linearity parameter associated with the trispectrum scales quadratically with the corresponding parameter of the cross-correlation bispectrum of magnetic fields and curvature perturbations, thereby establishing a hierarchical relation between the higher- and lower-order correlation functions. For the tensor exchange, the trispectrum displays a richer angular dependence, reflecting the sensitivity to the orientation of the momentum quadrilateral with respect to the tensor polarisation, producing characteristic angular modulations in the trispectrum. Detecting such angular signatures in future high-precision cosmological observations would provide a novel window into tensor-mediated interactions in the early universe. | 本論文では、インフレーションと運動論的に結合した傍観者$U(1)$ゲージ場を持つ模型において、スカラーおよびテンソル交換を通して生成される原始ゲージ場のインフレーション三スペクトルを計算する。 ゲージ場の連結した4点自己相関関数に焦点を当て、in-in形式論と宇宙論的ダイアグラム規則を用いて、電場と磁場の両方の完全な三スペクトルに対する正確な解析的表現を導出し、特定の運動量配置におけるそれぞれの寄与を調べる。 スカラー交換については、等辺配置における三スペクトル信号は交換運動量とともに増加し、平坦化極限で最大に達することがわかった。 しかし、反共線極限においては、三スペクトルに関連する非線形性パラメータが、磁場と曲率摂動の相互相関二スペクトルの対応するパラメータに2乗的に比例することを示す。 これにより、高次相関関数と低次相関関数の間に階層的な関係が確立される。 テンソル交換の場合、三スペクトルはより豊かな角度依存性を示し、これはテンソル偏極に対する運動量四辺形の向きに対する感度を反映しており、三スペクトルに特徴的な角度変調をもたらす。 将来の高精度宇宙論観測においてこのような角度シグネチャを検出できれば、初期宇宙におけるテンソルを介した相互作用を解明する新たな手段となるだろう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we propose a novel realization of $\textit{type-I}$ cosmic strings arising from the spontaneous breaking of an extended gauge symmetry $SU(2)_R\times U(1)_{B-L}$ in the context of a low-scale split seesaw mechanism for neutrino mass generation. We demonstrate that the split seesaw framework, which explains the smallness of neutrino masses, naturally motivates a small scalar self-coupling $\lambda$. This intrinsically links the neutrino mass generation mechanism to the formation of $\textit{type-I}$ cosmic strings, where the gauge coupling dominates over the scalar self-coupling ($\beta\equiv\lambda/2g^2<1$). We explore the cosmological implications of these strings, including their gravitational wave signatures that are testable in current and future experiments. Our findings establish a compelling and testable connection between neutrino mass generation and cosmic string phenomenology in an underexplored region of parameter space. | 本研究では、ニュートリノ質量生成のための低スケール分割シーソー機構の文脈において、拡張ゲージ対称性$SU(2)_R\times U(1)_{B-L}$の自発的破れから生じる$\textit{type-I}$宇宙弦の新たな実現を提案する。 ニュートリノ質量の小ささを説明する分割シーソー枠組みが、小さなスカラー自己結合$\lambda$を自然に誘導することを示す。 これは、ニュートリノ質量生成機構と、ゲージ結合がスカラー自己結合よりも支配的となる$\textit{type-I}$宇宙弦の形成を本質的に結び付けている($\beta\equiv\lambda/2g^2<1$)。 我々は、現在および将来の実験で検証可能な重力波のシグネチャーを含め、これらの弦の宇宙論的意味合いを探求する。 我々の発見は、パラメータ空間の未探究領域において、ニュートリノ質量生成と宇宙弦現象の間に説得力のある検証可能な関連性を確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We relate the counting of refined BPS numbers on compact elliptically fibred Calabi-Yau threefolds $X$ to Wilson loop expectations values in the gauge theories that emerge in various rigid local limits of the 5d supergravity theory defined by M-theory compactification on $X$. In these local limits $X_*$ the volumes of curves in certain classes go to infinity, the corresponding very massive M2-brane states can be treated as Wilson loop particles and the refined topological string partition function on $X$ becomes a sum of terms proportional to associated refined Wilson loop expectation values. The resulting ansatz for the complete refined topological partition function on $X$ is written in terms of the proportionality coefficients which depend only on the $\epsilon$ deformations and the Wilson loop expectations values which satisfy holomorphic anomaly equations. Since the ansatz is quite restrictive and can be further constrained by the one-form symmetries and E-string type limits for large base curves, we can efficiently evaluate the refined BPS numbers on $X$, which we do explicitly for local gauge groups up to rank three and $h_{11}(X)=5$. These refined BPS numbers pass an impressive number of consistency checks imposed by the direct counting of these numbers using the moduli space of one dimensional stable sheaves on $X$ and give us numerical predictions for the complex structure dependency of the refined BPS numbers. | コンパクト楕円ファイバー化カラビ・ヤウ三次元多様体 $X$ 上の洗練された BPS 数の計数と、$X$ 上の M 理論コンパクト化によって定義される 5 次元超重力理論の様々な剛体局所極限に現れるゲージ理論のウィルソンループ期待値との関係を明らかにする。 これらの局所極限 $X_*$ においては、特定のクラスの曲線の体積は無限大となり、対応する非常に質量の大きい M2 ブレーン状態はウィルソンループ粒子として扱うことができ、$X$ 上の洗練された位相的弦の分配関数は、関連する洗練されたウィルソンループ期待値に比例する項の和となる。 結果として得られる $X$ 上の完全な洗練された位相的分配関数の仮説は、$\epsilon$ 変形のみに依存する比例係数と、正則異常方程式を満たすウィルソンループ期待値によって表される。 この仮説は非常に制限的であり、大きな基本曲線に対する1形式対称性とE弦型極限によってさらに制限されるため、$X$上の改良BPS数を効率的に評価することができ、ランク3までの局所ゲージ群と$h_{11}(X)=5$に対して明示的に評価することができます。 これらの改良BPS数は、$X$上の1次元安定層のモジュライ空間を用いてこれらの数を直接数えることによって課される、非常に多くの整合性検査に合格し、改良BPS数の複素構造依存性に関する数値予測を与えます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We examine the creation of scalar dark matter through a symmetric tensor portal. We find that both freeze-in and thermal freeze-out through a symmetric tensor mediator can create scalar dark matter. The required tensor masses for freeze-in are much larger than for freeze-out for the same dark-matter mass, in agreement with the nonthermalization assumption in freeze-in scenarios. | 対称テンソルポータルを介したスカラー暗黒物質の生成を検証した。 対称テンソルメディエーターを介した凍結と熱凍結の両方によってスカラー暗黒物質が生成されることが明らかになった。 同じ暗黒物質質量に対して、凍結に必要なテンソル質量は凍結よりもはるかに大きく、これは凍結シナリオにおける非熱化仮定と一致する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Mostly inspired by recent work by Katzarkov, Kontsevich, and Sheshmani, combined with previous work by Aganagic, Ooguri, Saulina and Vafa with regard to BPS black hole microstate counting in terms of topological field theory calculations, we will show how these tools can be applied to concrete setups arising from String Theory, and why the formalism of functorial Homological Mirror Symmetry needs to be further developed. A crucial ingredient will turn out being cobordism techniques for evaluating invariants. | Katzarkov、Kontsevich、Sheshmani による最近の研究に主に着想を得て、Aganagic、Ooguri、Saulina、Vafa による位相場の理論計算による BPS ブラックホールミクロ状態カウントに関するこれまでの研究と組み合わせ、これらのツールを弦理論から生じる具体的な設定にどのように適用できるか、そして関数ホモロジーミラー対称性の形式主義をさらに発展させる必要がある理由を示します。 不変量を評価するコボルディズム手法が重要な要素となるでしょう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, the approach for considering fast charged particles scattering on targets of complex structure, which contain some isolated substructures, is introduced. Based on this approach, the differential cross section for scattering on the set of parallel planes with uniformly distributed atoms in each plane is obtained. It is shown that without account of thermal vibrations, the differential scattering cross section may be expressed analytically which simplifies the calculations. | 本論文では、いくつかの孤立した部分構造を含む複雑な構造の標的における高速荷電粒子の散乱を考慮するためのアプローチを紹介する。 このアプローチに基づき、各平面内に原子が均一に分布する平行平面の集合における散乱の微分断面積を求める。 熱振動を考慮せずに微分散乱断面積を解析的に表すことができ、計算が簡素化されることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose and study blowup relations obeyed by the partition functions of $5d$ $\mathcal{N}=1$ (quiver) SYM theories with $SU(2)$ gauge group and four flavours. By analyzing the Weyl group action on the sets of blowup relations, we identify the integer parameters of a blowup relation with the weights of a corresponding Lie algebra. We also explain how this action of the Weyl group follows from the Weyl group symmetry of the partition function. Finally, we use these relations to derive bilinear relations on the $q$-Painlev\'e VI tau functions. | 我々は、$SU(2)$ゲージ群と4つのフレーバーを持つ$5d$ $\mathcal{N}=1$（クィーバー）SYM理論の分配関数が従う爆発関係を提案し、研究する。 爆発関係の集合に対するワイル群作用を解析することにより、爆発関係の整数パラメータを対応するリー代数の重みと同一視する。 また、このワイル群の作用が、分配関数のワイル群対称性からどのように従うかを説明する。 最後に、これらの関係を用いて、$q$-パンルヴのVIタウ関数上の双線型関係を導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We propose that, for a sufficiently small spacelike region $B$, deviations of the metric field from flat space encode the information recorded by a quantum reference frame (RF) placed in $B$. This encoding underlies the metric's ability to specify infinitesimal proper times and proper distances that ideal observers would assign, without requiring their physical presence. For purely classical correlations between the RF and the quantum fields within $B$, our hypothesis reproduces the Einstein equation with an undetermined cosmological constant. In this regime, the metric encodes a classical description of the fields in $B$ as perceived by the RF. When local quantum correlations are included, the Einstein equation arises with a positive cosmological constant, proportional to the surface density of those correlations. | 十分に小さい時空的領域$B$に対して、計量場の平坦空間からの偏差が、$B$に配置された量子参照系（RF）によって記録された情報を符号化することを提案する。 この符号化は、理想的な観測者が物理的な存在を必要とせずに割り当てるような無限小の固有時と固有距離を特定できる計量の能力の基礎となっている。 RFと$B$内の量子場との間の純粋に古典的な相関に対して、我々の仮説は未定宇宙定数を持つアインシュタイン方程式を再現する。 この領域では、計量はRFによって知覚される$B$内の場の古典的な記述を符号化する。 局所的な量子相関が含まれる場合、それらの相関の面密度に比例する正の宇宙定数を持つアインシュタイン方程式が生じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We formulate the classical gravitational entropy of a horizon as a Noether charge that does not require the notion of a temperature, and which is applicable to horizons that are not necessarily associated with black holes. This introduces a correction to the covariant phase space formalism that accounts for the configuration-dependence of the generating vector field conjugate to the charge. The vector field is related to the proposal of Bousso that the gravitational entropy of a region is determined by the lightsheet at its boundary. We test the formula on various black hole and cosmological horizons. | 我々は、温度の概念を必要とせず、必ずしもブラックホールに関連しない地平線にも適用可能なノイマン電荷として、地平線の古典的な重力エントロピーを定式化する。 これは、電荷と共役な生成ベクトル場の配置依存性を考慮した、共変位相空間形式への補正を導入する。 このベクトル場は、ある領域の重力エントロピーはその境界における光シートによって決定されるというBoussoの提案と関連している。 我々は、様々なブラックホールおよび宇宙論的地平線上でこの定式を検証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We reinterpret Starobinsky's stochastic inflation as an open quantum system, where short-wavelength modes act as the environment for long-wavelength modes. Using the Schwinger-Keldysh formalism, we systematically trace out the environment and derive an effective theory for the reduced density matrix, including deviations from exact de Sitter. The resulting master equation is a Lindblad equation, which reduces to a Fokker-Planck equation for the diagonal elements up to higher orders in the slow-roll expansion, while also yielding a more complete equation in phase space. Finally, we extend the formalism to global de Sitter, for which the associated Fokker-Planck equation lacks equilibrium solutions until the late-time regime $aH \gg 1$. | 我々はスタロビンスキーの確率的インフレーションを開放量子系として再解釈する。 そこでは短波長モードが長波長モードの環境として作用する。 シュウィンガー・ケルディッシュ形式を用いて、環境を系統的に追跡し、正確なド・ジッターからの偏差を含め、縮約密度行列の有効理論を導出する。 結果として得られるマスター方程式はリンドブラッド方程式であり、これはスローロール展開において高次までの対角要素に対してフォッカー・プランク方程式に帰着するとともに、位相空間においてより完全な方程式を与える。 最後に、この形式を大域ド・ジッターに拡張する。 大域ド・ジッターにおいては、関連するフォッカー・プランク方程式は後期領域 $aH \gg 1$ まで平衡解を持たない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a flexible framework based on physics-informed neural networks (PINNs) for solving boundary value problems involving minimal surfaces in curved spacetimes, with a particular emphasis on singularities and moving boundaries. By encoding the underlying physical laws into the loss function and designing network architectures that incorporate the singular behavior and dynamic boundaries, our approach enables robust and accurate solutions to both ordinary and partial differential equations with complex boundary conditions. We demonstrate the versatility of this framework through applications to minimal surface problems in anti-de Sitter (AdS) spacetime, including examples relevant to the AdS/CFT correspondence (e.g. Wilson loops and gluon scattering amplitudes) popularly used in the context of string theory in theoretical physics. Our methods efficiently handle singularities at boundaries, and also support both "soft" (loss-based) and "hard" (formulation-based) imposition of boundary conditions, including cases where the position of a boundary is promoted to a trainable parameter. The techniques developed here are not limited to high-energy theoretical physics but are broadly applicable to boundary value problems encountered in mathematics, engineering, and the natural sciences, wherever singularities and moving boundaries play a critical role. | 我々は、特異点と移動境界に特に重点を置き、曲がった時空における極小曲面を含む境界値問題を解くための、物理学に基づくニューラルネットワーク（PINN）に基づく柔軟な枠組みを開発する。 基礎となる物理法則を損失関数に符号化し、特異挙動と動的境界を組み込んだネットワークアーキテクチャを設計することにより、我々のアプローチは、複雑な境界条件を持つ常微分方程式と偏微分方程式の両方に対して、ロバストかつ高精度な解を可能にする。 我々は、反ド・ジッター（AdS）時空における極小曲面問題への応用を通して、この枠組みの汎用性を示す。 これには、理論物理学における弦理論の文脈で広く用いられるAdS/CFT対応（例えば、ウィルソンループやグルーオン散乱振幅）に関連する例も含まれる。 我々の手法は、境界における特異点を効率的に処理するだけでなく、境界条件の「ソフト」（損失ベース）と「ハード」（定式化ベース）の両方の適用をサポートし、境界の位置を学習可能なパラメータに昇格させるケースも含みます。 ここで開発された手法は、高エネルギー理論物理学に限らず、数学、工学、自然科学において、特異点や移動境界が重要な役割を果たす境界値問題に広く適用可能です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the instanton effect on the gluon scattering amplitudes at strong coupling and large $N$ for the ${\cal N}=4$ supersymmetric Yang-Mills theory. According to Alday and Maldacena, the gluon scattering amplitude corresponds holographically to the area of a worldsheet minimal surface in the T-dual AdS${}_5$ geometry. The Yang-Mills instanton introduces an instanton D-brane in the geometry, with which a particular boundary condition for the minimal surface is imposed. We show that the minimal surface undergoes a topology change depending on the size and the gluon momenta, and that the instanton amplitude exhibits a characteristic dependence on gluon momenta. More specifically, we find that when the fixed instanton size modulus $\rho$ is larger than ${\cal O}(\sqrt{\lambda}/E)$ where $\lambda$ is the 't Hooft coupling and $E$ is the typical momentum of the scattering gluon, due to the topology change of the worldsheet minimal surface, the instanton amplitude is exponentially enhanced as $\exp(\rho E)$. | 我々は、${\cal N}=4$ 超対称ヤン＝ミルズ理論において、強結合かつ大きな $N$ におけるグルーオン散乱振幅へのインスタントン効果を調べる。 Alday と Maldacena によれば、グルーオン散乱振幅は T-dual AdS${}_5$ 幾何学における世界面極小面の面積にホログラフィックに対応する。 ヤン＝ミルズ・インスタントンはこの幾何学にインスタントン D ブレーンを導入し、これによって極小面に対する特定の境界条件が課される。 我々は、極小面がサイズとグルーオン運動量に依存してトポロジー変化を起こし、インスタントン振幅がグルーオン運動量に対して特徴的な依存性を示すことを示す。 より具体的には、固定インスタントンサイズ係数$\rho$が、${\cal O}(\sqrt{\lambda}/E)$（$\lambda$は't Hooft結合、$E$は散乱グルーオンの典型的な運動量）よりも大きいとき、ワールドシート極小面のトポロジー変化により、インスタントン振幅は$\exp(\rho E)$として指数関数的に増大することがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive and analyze a Schwarzschild-like Anti-de Sitter (AdS) black hole (BH) obtained as a static, spherically symmetric solution of Einstein's equations sourced by a cloud of strings (CoS) and a dark matter (DM) halo modeled by a Dehnen-type density profile. We first study the geodesic motion of massless and massive test particles, emphasizing how the CoS parameter $\alpha$ and the DM halo parameters $(\rho_s, r_s)$ influence photon spheres, circular orbits, the BH shadow, and the innermost stable circular orbit (ISCO). We then examine scalar perturbations via the effective potential and the associated quasinormal-mode (QNM) spectra, showing how $\alpha$ and $(\rho_s, r_s)$ deform oscillation frequencies and damping rates, thereby affecting stability diagnostics. Furthermore, we investigate the thermodynamics in the extended phase space, deriving the Hawking temperature, equation of state, Gibbs free energy, and specific heat capacity, and establishing a consistent first law and Smarr relation with natural work terms for $\alpha$ and $(\rho_s, r_s)$. We find that the interplay between the CoS and the DM halo produces quantitative and sometimes qualitative changes in both dynamical and thermodynamical properties, including shifts of the Hawking--Page transition and heat-capacity divergences, thus reshaping the phase structure of Schwarzschild--AdS BHs. | 我々は、弦の雲（CoS）とデーネン型密度プロファイルでモデル化された暗黒物質（DM）ハローを源とするアインシュタイン方程式の静的球対称解として得られるシュワルツシルト型反ド・ジッター（AdS）ブラックホール（BH）を導出し、解析する。 まず、質量ゼロおよび質量を持つテスト粒子の測地線運動を研究し、CoSパラメータ$\alpha$とDMハローパラメータ$(\rho_s, r_s)$が光子球、円軌道、BHシャドウ、および最内安定円軌道（ISCO）にどのように影響するかに焦点を当てる。 次に、有効ポテンシャルと関連する準基準モード（QNM）スペクトルを介してスカラー摂動を調べ、$\alpha$と$(\rho_s, r_s)$が振動周波数と減衰率をどのように変形させ、それによって安定性診断にどのように影響するかを示す。 さらに、拡張相空間における熱力学を研究し、ホーキング温度、状態方程式、ギブス自由エネルギー、比熱容量を導出し、$\alpha$および$(\rho_s, r_s)$に対する自然な仕事項を用いて、整合した第一法則およびSmarr関係式を確立した。 CoSハローとDMハローの相互作用により、ホーキング-ペイジ転移や熱容量発散のシフトなど、動力学的および熱力学的特性の両方において定量的、場合によっては定性的な変化が生じ、シュワルツシルト-AdS BHの相構造が変化することが明らかになった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the connection between thermodynamic phase transitions and quasi-normal modes (QNMs) in charged black holes with a positive curvature constant, within the framework of $F(R)$-Euler-Heisenberg gravity. Nonlinear electromagnetic fields lead to rich thermodynamic phase structures and significantly affect the QNMs of massless scalar fields. By analyzing the QNMs spectrum, we find that the transition point marking the disappearance of the divergence in the QNMs slope parameter $K$ aligns with the change of the thermodynamic phase structure described by the heat capacity, within the bounds of computational uncertainty. This precise matching holds under variations of the curvature parameter and charge. Furthermore, we show that larger angular quantum number $l$ diminishes this correspondence, while higher overtone number $n$ restores it beyond a threshold. These findings demonstrate that thermodynamic phase transitions of black holes carry embedded dynamical information, uncovering a fundamental link between black hole thermodynamic and dynamical properties. | 我々は、正の曲率定数を持つ荷電ブラックホールにおける熱力学的相転移と擬基準モード（QNM）の関係を、$F(R)$-オイラー-ハイゼンベルク重力理論の枠組みの中で調べる。 非線形電磁場は豊かな熱力学的相構造をもたらし、質量ゼロのスカラー場のQNMに大きな影響を与える。 QNMのスペクトルを解析することにより、QNMの傾きパラメータ$K$の発散が消失する転移点が、計算不確かさの範囲内で、熱容量によって記述される熱力学的相構造の変化と一致することを明らかにした。 この正確な一致は、曲率パラメータと電荷の変化に対しても成立する。 さらに、角量子数$l$が大きいほどこの対応は減少するが、倍音数$n$が大きいほど閾値を超えて回復することを示す。 これらの発見は、ブラックホールの熱力学的相転移が埋め込まれた力学的情報を持っていることを実証し、ブラックホールの熱力学的特性と力学的特性の間の根本的な関連性を明らかにしています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We demonstrate that the leading IR-renormalon divergence in the perturbative pole mass of a massive quark resides entirely in the contribution from the trace anomaly of the energy-momentum tensor in QCD. Consequently, the recently proposed trace-anomaly-subtracted $\sigma$-mass definition for heavy quarks is not only scheme- and scale-invariant, but also free from the leading IR-renormalon ambiguity. We further derive a formula connecting this $\sigma$-mass to the perturbative pole mass, solely in terms of the QCD $\beta$-function, quark-mass anomalous dimension $\gamma_m$ and a proper rewritten form of the pole-to-$\overline{\mathrm{MS}}$ mass conversion factor. Utilizing this formula along with the ingredients available in the literature, we present the explicit five-loop result for the perturbative relationship between the $\sigma$-mass and the perturbative pole mass in QCD under the approximation of keeping only a single quark massive. Given the theoretical merits of this mass definition and the availability of high-precision conversion relations, we encourage its application to high-energy processes with heavy quarks, e.g., $H \rightarrow b\bar{b} + X_{\mathrm{QCD}}$, and to current-current correlators used in determining heavy-quark masses and decay widths. | 質量を持つクォークの摂動論的極質量における主要なIRリノーロン発散は、QCDにおけるエネルギー運動量テンソルのトレース異常の寄与のみに起因することを示す。 したがって、最近提案されたトレース異常を差し引いた重いクォークの$\sigma$質量定義は、スキーム不変およびスケール不変であるだけでなく、主要なIRリノーロンの曖昧性からも自由である。 さらに、この$\sigma$質量と摂動論的極質量を結び付ける式を、QCDの$\beta$関数、クォーク質量異常次元$\gamma_m$、および極から$\overline{\mathrm{MS}}$への質量変換係数の適切な書き直し形のみを用いて導出する。 この公式と文献で利用可能な要素を用いて、QCDにおける$\sigma$質量と摂動極質量との間の摂動関係について、クォーク1個のみの質量を保持する近似の下で、5ループの明示的な結果を示す。 この質量定義の理論的利点と高精度の変換関係が利用可能であることを考慮すると、重いクォークを含む高エネルギー過程（例えば$H \rightarrow b\bar{b} + X_{\mathrm{QCD}}$）や、重いクォークの質量と崩壊幅を決定する際に用いられるカレント-カレント相関器への適用が推奨される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hawking radiation and black hole thermodynamics are well understood in the frameworks of quantum field theory and general relativity, with contemporary extensions in string theory, AdS/CFT, and loop quantum gravity. However, an open question remains: Can Hawking radiation be consistently described using statistical mechanics? This challenge arises due to the ambiguous quantum nature of Hawking particles and constraints imposed by information conservation. This study develops a heuristic statistical model using a worldine Lagrangian formalism, treating Hawking particles as timelike with an effective mass and following an arbitrary statistical distribution. The flow of information is modeled as a transfer of microstates from the event horizon to the radiation background within a closed ensemble. From this framework, the Hawking particle mass $m_H=\hbar/(2\pi r_S)$ is recovered, and the worldline Lagrangian yields the black hole's thermal energy, $E=\hbar/(8\pi GM)$. Beyond preserving conventional insights, reinforcing the statistical nature of black hole evaporation, this approach introduces novel perspectives: modeling the black hole as a structured energy well containing microstates, quantifying the evaporation rate of individual microstates, and determining the total number of microstates from the horizon's surface area. This study leaves the door open for a stochastic mechanical analysis, which is introduced in the Discussion section. | ホーキング放射とブラックホール熱力学は、量子場の理論と一般相対論の枠組みの中でよく理解されており、弦理論、AdS/CFT、ループ量子重力理論といった現代的な拡張も加わっている。 しかしながら、未解決の問題が残っている。 ホーキング放射は統計力学を用いて整合的に記述できるのだろうか？この難問は、ホーキング粒子の曖昧な量子的性質と情報保存則によって課される制約から生じる。 本研究では、世界線ラグランジアン形式を用いたヒューリスティックな統計モデルを開発し、ホーキング粒子を有効質量を持つ時間的存在として扱い、任意の統計分布に従う。 情報の流れは、事象の地平線から放射背景への、閉じた集団内におけるミクロ状態の伝達としてモデル化される。 この枠組みから、ホーキング粒子の質量$m_H=\hbar/(2\pi r_S)$が復元され、世界線ラグランジアンからブラックホールの熱エネルギー$E=\hbar/(8\pi GM)$が得られる。 このアプローチは、従来の知見を維持し、ブラックホール蒸発の統計的性質を強化するだけでなく、ブラックホールをミクロ状態を含む構造化されたエネルギー井戸としてモデル化し、個々のミクロ状態の蒸発速度を定量化し、地平線の表面積からミクロ状態の総数を決定するという新たな視点を導入する。 本研究は、考察のセクションで紹介される確率論的力学解析への道筋を残している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce an algorithm that samples a set of loop momenta distributed as a given Feynman integrand. The algorithm uses the tropical sampling method and can be applied to evaluate phase-space-type integrals efficiently. We provide an implementation, momtrop, and apply it to a series of relevant integrals from the loop-tree duality framework. Compared to naive sampling methods, we observe convergence speedups by factors of more than $10^6$. | 与えられたファインマン積分関数として分布するループ運動量の集合をサンプリングするアルゴリズムを導入する。 このアルゴリズムはトロピカルサンプリング法を用いており、位相空間型積分を効率的に評価するために適用できる。 実装としてmomtropを提供し、ループツリー双対性フレームワークの関連する積分に適用する。 単純なサンプリング法と比較して、収束速度が10の6乗倍以上向上することを確認した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We give a novel combinatorial interpretation to the perturbative series solutions for a class of Dyson-Schwinger equations. We show how binary tubings of rooted trees with labels from an alphabet on the tubes, and where the labels satisfy certain compatibility constraints, can be used to give series solutions to Dyson-Schwinger equations with a single Mellin transform which is the reciprocal of a polynomial with rational roots, in a fully combinatorial way. Further, the structure of these tubings leads directly to systems of differential equations for the anomalous dimension that are ideally suited for resurgent analysis. We give a general result in the distinct root case, and investigate the effect of repeated roots, which drastically changes the asymptotics and the transseries structure. | 我々は、ある種のダイソン・シュウィンガー方程式の摂動級数解に、新たな組合せ論的解釈を与える。 チューブ上にアルファベットのラベルを付した根付き木のバイナリチューブ（ラベルが一定の適合性制約を満たす場合）を用いて、有理根を持つ多項式の逆数である単一のメリン変換を用いて、完全に組合せ論的な方法でダイソン・シュウィンガー方程式の級数解を与える方法を示す。 さらに、これらのチューブの構造は、再生解析に理想的な異常次元の微分方程式系に直接つながる。 我々は、異なる根を持つ場合の一般的な結果を与え、漸近挙動と級数構造を劇的に変化させる重根の効果を調べる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a derivation of the Ryu-Takayanagi (RT) formula in 3D gravity for generic boundary subregion--including RT surface phase transitions--directly from the dual two-dimensional conformal field theory (CFT). Our approach relies on the universal statistics of the algebraic conformal data and the large-$c$ behavior of conformal blocks with Cardy boundaries involved. We observe the emergence of 3D multi-boundary black holes with Karch-Randall branes from entangled states of any number of CFT's with and without Cardy boundaries. The RT formula is obtained directly from the CFT in the high-temperature regime. Two direct applications are: $\textbf{1)}$ A simple derivation of the multi-interval entanglement entropy for the vacuum state of a single CFT; $\textbf{2)}$ A CFT-based detection of the emergence of replica wormholes in the context of entanglement islands and black hole microstate counting. Our framework yields the first holographic random tensor network that faithfully captures the entanglement structure of holographic CFTs. These results imply that bulk spacetime geometries indeed emerge from the eigenstate thermalization hypothesis (ETH) in the dual field theory in the large-$c$ limi--a paradigm we refer to as $\textit{It from ETH}$. | 我々は、3次元重力におけるRyu-Takayanagi (RT)公式を、RT表面相転移を含む一般的な境界部分領域に対して、双対2次元共形場理論(CFT)から直接導出する。 このアプローチは、代数的共形データの普遍統計と、Cardy境界を含む共形ブロックの大$c$挙動に依存する。 Cardy境界の有無にかかわらず、任意の数のCFTのエンタングルメント状態から、Karch-Randallブレーンを持つ3次元多重境界ブラックホールの出現を観測する。 RT公式は、高温領域におけるCFTから直接得られる。 2つの直接的な応用は以下の通りである。 $\textbf{1)}$ 単一CFTの真空状態における多重区間エンタングルメントエントロピーの簡単な導出。 $\textbf{2)}$ エンタングルメント島とブラックホールミクロ状態計数の文脈におけるレプリカワームホールの出現のCFTに基づく検出。 我々の枠組みは、ホログラフィックCFTのエンタングルメント構造を忠実に捉える初のホログラフィックランダムテンソルネットワークを生み出す。 これらの結果は、大$c$極限における双対場理論の固有状態熱化仮説（ETH）から、バルク時空幾何学が実際に出現することを示唆している。 我々はこのパラダイムを$\textit{It from ETH}$と呼ぶ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the relationship between nonlocal and local quantum field theories, and search for a viable notion of "local limit" to relate the unitary models. In Euclidean space it is relatively easy to have nonlocal theories with well-behaved local limits. In Minkowski spacetime, instead, singular behaviors are generically expected. Relaxing some assumptions on the "form factors" considered in the literature, we identify a class of models that have regular local limits in Minkowski spacetime. We call the models "asymptotically local" quantum field theories (AL-QFTs) and show that their limits are theories with physical and purely virtual particles (PVPs). In the bubble diagram, the nonlocal deformation generates PVPs straightforwardly. In the triangle diagram, it does so possibly up to multi-threshold corrections, which may be adjusted by tuning the deformation itself. We also build an asymptotically local deformation of quantum gravity with purely virtual particles. AL-QFT can serve various purposes, such as suggesting innovative approaches to off-shell physics, providing an alternative formulation for theories with PVPs, or smoothing out nonanalytic behaviors. We discuss its inherent arbitrariness and the implications for renormalizability. | 我々は非局所量子場理論と局所量子場理論の関係を調査し、ユニタリーモデルを関連付ける「局所極限」という現実的な概念を探求する。 ユークリッド空間においては、振る舞いの良い局所極限を持つ非局所理論を持つことは比較的容易である。 一方、ミンコフスキー時空においては、特異な振る舞いが一般的に期待される。 文献で考察されている「形状因子」に関するいくつかの仮定を緩和することで、ミンコフスキー時空において規則的な局所極限を持つモデルのクラスを特定する。 これらのモデルを「漸近局所」量子場理論（AL-QFT）と呼び、その極限が物理的粒子と純粋仮想粒子（PVP）を持つ理論であることを示す。 バブルダイアグラムでは、非局所変形はPVPを直接生成する。 トライアングルダイアグラムでは、変形自体を調整することで調整可能な複数の閾値補正までPVPを生成する可能性がある。 また、純粋仮想粒子を持つ量子重力の漸近局所変形を構築する。 AL-QFTは、オフシェル物理への革新的なアプローチの提案、PVPを含む理論の代替定式化の提供、非解析的挙動の平滑化など、様々な目的に使用できます。 本稿では、AL-QFTの固有の任意性と、それが繰り込み可能性に及ぼす影響について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Towers of electrically and magnetically charged states in quantum gravity often exhibit two important properties. First, the ratio of the mass (or tension) of electrically charged states to magnetically charged states is of order $e^2/(4\pi)$, which we refer to as "co-scaling." Second, in theories of multiple gauge fields, the towers of states that exhibit co-scaling have charges that point in approximately the same direction in charge space as measured by the gauge kinetic matrix, which we refer to as "alignment." After motivating these ideas with some heuristic arguments, we examine the spectrum of BPS states in the 5d supergravity landscape arising from M-theory on a Calabi-Yau threefold. In this setting, every tower of magnetically charged strings is paired with a corresponding tower of electrically charged particles that exhibits co-scaling and rapid alignment. In particular, this motivates a sharp mathematical characterization of the magnetic infinity cone in Calabi-Yau geometry. We propose a universal conjecture about quantum gravity: towers of charged states which, in some limit in moduli space, have maximally divergent charge-to-mass ratios always have corresponding magnetic partner states exhibiting co-scaling and alignment. Co-scaling is not a general feature of extremal black hole solutions in theories of gauge fields and scalars, suggesting that it is a principle of UV complete quantum gravity. We briefly remark on possible phenomenological applications, including to axion physics. | 量子重力における電荷および磁気的に帯電した状態の塔は、しばしば2つの重要な特性を示す。 第一に、電荷状態の質量（または張力）と磁気的に帯電した状態の質量の比は$e^2/(4\pi)$のオーダーであり、これを「コスケーリング」と呼ぶ。 第二に、多重ゲージ場の理論において、コスケーリングを示す状態の塔は、ゲージ運動論的行列で測定された電荷空間においてほぼ同じ方向を向く電荷を持ち、これを「アラインメント」と呼ぶ。 これらの考え方をいくつかの経験的議論で裏付けた後、カラビ・ヤウ三次元多様体上のM理論から生じる5次元超重力ランドスケープにおけるBPS状態のスペクトルを調べる。 この設定では、磁気的に帯電した弦の塔はすべて、コスケーリングと急速なアラインメントを示す対応する電荷粒子の塔と対になっている。 特に、これはカラビ・ヤウ幾何学における磁気無限円錐の明確な数学的特徴づけを促す。 我々は量子重力に関する普遍予想を提唱する。 すなわち、モジュライ空間のある極限において最大限に発散する電荷質量比を持つ荷電状態の塔は、常に対応する磁気パートナー状態を持ち、それらはコスケーリングとアラインメントを示す。 コスケーリングは、ゲージ場やスカラー理論における極限ブラックホール解の一般的な特徴ではないため、UV完全量子重力の原理であると考えられる。 我々は、アクシオン物理学を含む、起こりうる現象論的応用について簡単に述べる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Schwarzschild geometry, describing the gravitational field of a spherical mass in classical vacuum, is one of the most famous vacuum solutions of the Einstein field equations. Classical vacuum is an idealization that does not include quantum vacuum fluctuations of quantum fields, and determining the form of the gravitational field of a spherical mass in quantum vacuum is an important step towards understanding the interplay between gravity and quantum field theory. We formulate and prove general results on the space of static, spherically symmetric and asymptotically flat spacetimes sourced by quantum vacuum fluctuations, obtained under the broad assumptions that the quantum vacuum energy density is negative and unbounded on Killing horizons. In particular, we show the generic replacement of Killing horizons by wormhole throats. We discuss how previous calculations in the literature that have used different prescriptions for the regularized vacuum expectation value of the quantum stress-energy tensor are particular cases of our general results. | シュワルツシルト幾何学は、古典真空中の球状質量の重力場を記述するものであり、アインシュタイン場の方程式の最も有名な真空解の一つである。 古典真空は量子場の量子真空揺らぎを含まない理想化であり、量子真空中の球状質量の重力場の形を決定することは、重力と量子場の理論の相互作用を理解するための重要な一歩である。 我々は、量子真空揺らぎを源とする静的、球対称、漸近平坦な時空空間に関する一般的な結果を定式化し証明する。 これらの結果は、キリング地平線上で量子真空エネルギー密度が負かつ無限大であるという広範な仮定の下で得られる。 特に、キリング地平線をワームホール・スロートに一般的に置き換えることを示す。 量子応力エネルギーテンソルの正規化真空期待値について異なる規定を用いた文献におけるこれまでの計算が、我々の一般的な結果の特殊ケースである理由を議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While we have several complementary models of confinement, some of which are phenomenologically appealing, we do not have the ability to calculate analytically even simple aspects of confinement, let alone have a framework to eventually prove confinement. The problem we are facing is to evolve the theory from the perturbative regime to the long distance confining regime. This is generally achieved by renormalization group transformations. With the gradient flow we now have a technique to address the problem from first principles. The primary focus is on the running coupling $\alpha_S(\mu)$, from which confinement can be concluded alone. A central point is that the gluon condensate is scale invariant, which reflects its self-similar behavior across different scales. Building on that, we derive $\alpha_S(\mu) \simeq \Lambda_S^2/\mu^2$, which evolves to the infrared fixed point $1/\alpha_S = 0$ in accordance with infrared slavery. This shows that the only important factor is the presence of homogeneous vacuum fields, represented by condensates, which is a universal feature that QCD shares with many other models. The analytical statements are supported by numerical simulations. | 閉じ込めにはいくつかの補完的なモデルがあり、その中には現象論的に魅力的なものもありますが、閉じ込めの単純な側面さえ解析的に計算する能力はなく、ましてや最終的に閉じ込めを証明する枠組みはありません。 私たちが直面している問題は、摂動論的領域から長距離閉じ込め領域へと理論を発展させることです。 これは通常、繰り込み群変換によって達成されます。 勾配フローを用いることで、第一原理からこの問題に取り組む手法が利用可能になりました。 主な焦点は、ランニングカップリング$\alpha_S(\mu)$であり、これだけで閉じ込めを結論付けることができます。 重要な点は、グルーオン凝縮がスケール不変であり、これは異なるスケール間での自己相似的な振る舞いを反映しているということです。 これを基に、$\alpha_S(\mu) \simeq \Lambda_S^2/\mu^2$ を導出します。 これは、赤外線の奴隷制に従って赤外線固定点 $1/\alpha_S = 0$ へと発展します。 これは、唯一重要な要素が、凝縮体によって表される均質真空場の存在であることを示しています。 これは、QCDが他の多くのモデルと共有する普遍的な特徴です。 解析的な記述は数値シミュレーションによって裏付けられています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Instanton properties of the characteristic connection $\nabla$ on an integrable $G_2$ manifold as well as instanton condition of the torsion connection $\nabla$ on a $Spin(7)$ manifold are investigated. It is shown that for an integrable $G_2$ manifold with $\nabla$-parallel Lee form the curvature of the characteristic connection is a $G_2$ instanton exactly when the torsion 3-form is $\nabla$-parallel. It is observed that on a compact $Spin(7)$ manifold with $\nabla$ closed torsion 3-form the torsion connection is a $Spin(7)$ instanton if and only if the torsion 3-form is parallel with respect to the torsion connection. | 可積分 $G_2$ 多様体上の特性接続 $\nabla$ のインスタントン特性と、$Spin(7)$ 多様体上の捩れ接続 $\nabla$ のインスタントン条件について調査する。 $\nabla$ 平行リー形式を持つ可積分 $G_2$ 多様体に対して、特性接続の曲率は、捩れ 3 形式が $\nabla$ 平行であるときにのみ $G_2$ インスタントンとなることが示される。 $\nabla$ 閉じた捩れ 3 形式を持つコンパクト $Spin(7)$ 多様体において、捩れ接続が $Spin(7)$ インスタントンとなる必要十分条件は、捩れ 3 形式が捩れ接続に対して平行である場合であることが観察される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This is a preface to Fields, Gravity, Strings and Beyond, a special issue collection of articles published in J. Phys. A in memory of Stanley Deser. | これは、スタンリー・デザーを偲んでJ. Phys. A誌に掲載された論文集「Fields, Gravity, Strings and Beyond」の序文です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We use a 2-categorical version of (de-)equivariantization to classify (3+1)d topological orders with a finite $G$-symmetry. In particular, we argue that (3+1)d fermionic topological order with $G$-symmetry correspond to $\mathbf{2SVect}$-enriched $G$-crossed braided fusion 2-categories. We then show that the categorical data necessary to define these theories agrees with that arising from a fermionic generalization of the Wang-Wen-Witten construction of bosonic topological theories with $G$-symmetry saturating an anomaly. More generally, we also explain how 2-categorical (de-) equivariantization yields a classification of all braided fusion 2-categories. | 有限のG対称性を持つ(3+1)次元位相秩序を分類するために、2次元カテゴリカルな(脱)同変化を用いる。 特に、G対称性を持つ(3+1)次元フェルミオン位相秩序が、$\mathbf{2SVect}$-enriched G$-crossed braided fusion 2次元カテゴリに対応することを主張する。 次に、これらの理論を定義するために必要なカテゴリカルデータが、G対称性が異常性を飽和させるボソン位相理論のWang-Wen-Witten構成のフェルミオン的一般化から生じるカテゴリカルデータと一致することを示す。 より一般的には、2次元カテゴリカルな(脱)同変化がどのようにしてすべての2次元カテゴリの分類をもたらすかを説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a field-theoretic framework for ideal hydrodynamics of charged relativistic fluids formulated in terms of a complex scalar field defined on a spacelike hypersurface comoving with the fluid. In the normal phase, the dynamics of charge-carrying fluids is constrained by the restrictive chemical shift symmetry, which locks charges to fixed positions in the comoving plane as they are transported through space by the fluid's motion. On the other hand, in the superfluid phase, the chemical shift symmetry is relaxed to a constant shift, allowing charges to redistribute freely across the comoving hypersurface. We demonstrate that both models recover the respective nonlinear hydrodynamic equations and provide explicit expressions for the collective variables of hydrodynamics in terms of the theory's fields. Introduced models provide a UV completion to the effective field theories of hydrodynamics constructed in terms of the Goldstone fields. Finally, we propose a relativistic fracton fluid phase as a natural interpolation between the normal and superfluid phases, in which the mobility of elementary charges is constrained by a linear shift symmetry in the comoving space. | 我々は、荷電相対論的流体の理想流体力学に対する場の理論的枠組みを提案する。 この枠組みは、流体と共動する空間的超曲面上に定義された複素スカラー場を用いて定式化される。 通常相においては、電荷を運ぶ流体のダイナミクスは、流体の運動によって電荷が空間を輸送される際に共動面内の固定位置に固定される、制限的な化学シフト対称性によって制約される。 一方、超流動相においては、化学シフト対称性は定数シフトに緩和され、電荷が共動超曲面上を自由に再分布できるようになる。 我々は、両モデルがそれぞれの非線形流体力学方程式を復元し、流体力学の集団変数を理論の場を用いて明示的に表現できることを示す。 導入されたモデルは、ゴールドストーン場を用いて構築された流体力学の有効場理論にUV完備化を与える。 最後に、常流体相と超流体相の間の自然な補間として、相対論的フラクトン流体相を提案する。 この相では、素電荷の移動度は共動空間における線形シフト対称性によって制限される。 |