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| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the low-energy dynamics of systems with exact and approximate higher-form symmetries using gauge/gravity duality. These symmetries are realised holographically via Maxwell-type theories for massless and massive $p$-forms in AlAdS spacetimes. Double-trace deformations of the boundary theory are considered. While massless theories describe systems with conserved higher-form current, the massive case provides a controlled linearised framework for explicit symmetry breaking induced by defects and charged operators. We perform holographic renormalisation and establish a unified holographic dictionary across a broad theory space, parametrised by spacetime dimension, form rank, quantisation scheme and deformation scale. We compute thermal correlation functions in isotropic black brane backgrounds to characterise the hydrodynamic and quasihydrodynamic regimes of the dual boundary theories. Our analysis reveals a rich structure of relaxation dynamics, emergent photons and duality relations -- including the conventional electric-magnetic Hodge duality and its massive counterpart. These results extend bottom-up holography to include weakly broken higher-form symmetries and open avenues for exploring generalised self-duality constraints and new classes of deformed holographic duals. | 我々は、ゲージ／重力双対性を用いて、厳密および近似的な高次形式対称性を持つ系の低エネルギーダイナミクスを研究する。 これらの対称性は、AlAdS時空における質量ゼロおよび質量付き$p$形式に対するマクスウェル型理論によってホログラフィックに実現される。 境界理論の二重トレース変形を考察する。 質量ゼロ理論は保存された高次形式カレントを持つ系を記述するが、質量付きの場合は、欠陥および荷電演算子によって誘起される明示的な対称性の破れに対する制御された線形化された枠組みを提供する。 我々はホログラフィック繰り込みを行い、時空次元、形式ランク、量子化スキーム、および変形スケールによってパラメータ化された、広範な理論空間にわたる統一的なホログラフィック辞書を構築する。 等方性ブラックブレーン背景における熱相関関数を計算し、双対境界理論の流体力学的および準流体力学的領域を特徴付ける。 我々の解析は、緩和ダイナミクス、創発光子、そして従来の電磁ホッジ双対性とその質量を持つ対応関係を含む双対関係の豊かな構造を明らかにした。 これらの結果は、ボトムアップ・ホログラフィーを弱く破れた高次形式対称性を含むように拡張し、一般化された自己双対性制約と新しい種類の変形ホログラフィック双対性を探求する道を開く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| After the successful full-shape analyses of BOSS data using the Effective Field Theory of Large-Scale Structure, we investigate what upcoming galaxy surveys might achieve. We introduce a ``perturbativity prior" that ensures that loop terms are as large as theoretically expected, which is effective in the case of a large number of EFT parameters. After validating our technique by comparison with already-performed analyses of BOSS data, we provide Fisher forecasts using the one-loop prediction for power spectrum and bispectrum for two benchmark surveys: DESI and MegaMapper. We find overall great improvements on the cosmological parameters. In particular, we find that MegaMapper (DESI) should obtain at least a 12$\sigma$ ($2\sigma$) evidence for non-vanishing neutrino masses, bound the curvature $\Omega_k$ to 0.0012 (0.012), and primordial inflationary non-Gaussianities as follows: $f_{\text{NL}}^{\text{loc.}}$ to $\pm 0.26$ (3.3), $f_{\text{NL}}^{\text{eq.}}$ to $\pm16$ (92), $f_{\text{NL}}^{\text{orth.}}$ to $\pm 4.2$ (27). Such measurements would provide much insight on the theory of Inflation. We investigate the limiting factor of shot noise and ignorance of the EFT parameters. | 大規模構造の有効場理論を用いたBOSSデータの完全な形状解析に成功した後、今後の銀河探査で何が達成できるかを調査します。 我々は、ループ項が理論的に期待される大きさになることを保証する「摂動性事前分布」を導入する。 これは、EFTパラメータの数が多い場合に有効である。 既に実施されているBOSSデータの解析と比較することで本手法を検証した後、2つのベンチマークサーベイ（DESIとMegaMapper）について、パワースペクトルとバイスペクトルの1ループ予測を用いたフィッシャー予測を提供する。 宇宙論パラメータに関して全体的に大きな改善が見られた。 特に、MegaMapper（DESI）は、ニュートリノ質量がゼロでないことを示す少なくとも12$\sigma$（$2\sigma$）の証拠を得ること、曲率$\Omega_k$を0.0012（0.012）に制限すること、そして原始的インフレーション非ガウス性を以下のように定義することがわかった。 $f_{\text{NL}}^{\text{loc.}}$から$\pm 0.26$ (3.3)、$f_{\text{NL}}^{\text{eq.}}$ から$\pm16$ (92)、$f_{\text{NL}}^{\text{orth.}}$から$\pm 4.2$ (27)。 このような測定はインフレーション理論に関する多くの洞察をもたらすであろう。 我々は、ショットノイズとEFTパラメータの無視という制限要因を調査する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While large language models (LLMs) with reasoning capabilities are progressing rapidly on high-school math competitions and coding, can they reason effectively through complex, open-ended challenges found in frontier physics research? And crucially, what kinds of reasoning tasks do physicists want LLMs to assist with? To address these questions, we present the CritPt (Complex Research using Integrated Thinking - Physics Test, pronounced "critical point"), the first benchmark designed to test LLMs on unpublished, research-level reasoning tasks that broadly covers modern physics research areas, including condensed matter, quantum physics, atomic, molecular & optical physics, astrophysics, high energy physics, mathematical physics, statistical physics, nuclear physics, nonlinear dynamics, fluid dynamics and biophysics. CritPt consists of 71 composite research challenges designed to simulate full-scale research projects at the entry level, which are also decomposed to 190 simpler checkpoint tasks for more fine-grained insights. All problems are newly created by 50+ active physics researchers based on their own research. Every problem is hand-curated to admit a guess-resistant and machine-verifiable answer and is evaluated by an automated grading pipeline heavily customized for advanced physics-specific output formats. We find that while current state-of-the-art LLMs show early promise on isolated checkpoints, they remain far from being able to reliably solve full research-scale challenges: the best average accuracy among base models is only 4.0% , achieved by GPT-5 (high), moderately rising to around 10% when equipped with coding tools. Through the realistic yet standardized evaluation offered by CritPt, we highlight a large disconnect between current model capabilities and realistic physics research demands, offering a foundation to guide the development of scientifically grounded AI tools. | 推論機能を備えた大規模言語モデル（LLM）は、高校の数学コンテストやコーディングにおいて急速に進歩していますが、最先端の物理学研究に見られる複雑で制限のない課題を効果的に推論できるでしょうか？そして重要なのは、物理学者はどのような推論課題にLLMの支援を求めているのかということです。 これらの疑問に答えるために、私たちはCritPt（統合思考を用いた複雑な研究 - 物理学テスト、「臨界点」と発音）を提示します。 これは、未発表の研究レベルの推論課題でLLMをテストするために設計された初のベンチマークであり、凝縮物質、量子物理学、原子・分子・光物理学、天体物理学、高エネルギー物理学、数理物理学、統計物理学、原子核物理学、非線形力学、流体力学、生物物理学など、現代物理学の研究分野を広くカバーしています。 CritPtは、エントリーレベルで本格的な研究プロジェクトをシミュレートするように設計された71の複合研究課題で構成されています。 これらの課題は、よりきめ細かな洞察を得るために、190のより単純なチェックポイントタスクに分解されています。 すべての問題は、50人以上の現役物理学研究者が独自の研究に基づいて新たに作成しています。 すべての問題は、推測不可能で機械検証可能な解答が得られるように手作業でキュレーションされ、高度な物理学固有の出力形式に合わせて大幅にカスタマイズされた自動採点パイプラインによって評価されます。 現在の最先端のLLMは、独立したチェックポイントでは初期の有望性を示していますが、完全な研究規模の課題を確実に解決するにはまだ遠いことがわかりました。 ベースモデルの中で最高の平均精度はわずか4.0%で、GPT-5（高）によって達成されましたが、コーディングツールを装備すると、約10%まで中程度に向上します。 CritPtが提供する現実的かつ標準化された評価を通じて、現在のモデルの能力と現実的な物理学研究の要求との間の大きな乖離を明らかにし、科学的根拠に基づいたAIツールの開発を導く基盤を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Conformal defects spontaneously break part of the symmetry algebra of a bulk CFT. We show that the broken Ward identities imply very general sum rules on the defect CFT data as well as on the DOE data of bulk operators, which we call defect soft theorems. Our derivation is elementary, allowing us to easily reproduce and generalize constraints on displacement and tilt operators previously obtained in the literature as well as a plethora of new ones, including constraints on bulk-defect correlation functions. For line defects we rewrite constraints in dispersive sum rule form, showing they lead to exact, optimal bounds on the OPE data of the defect. We test these sum rules in concrete perturbative examples, finding perfect agreement with existing calculations and making new predictions for various dCFT data. | 共形欠陥は、バルクCFTの対称性代数の一部を自発的に破る。 我々は、破れたウォード恒等式が、欠陥CFTデータだけでなくバルク演算子のDOEデータにも非常に一般的な和則を与えることを示す。 これを我々は欠陥ソフト定理と呼ぶ。 この導出は初歩的であり、文献で既に得られている変位演算子と傾き演算子に関する制約条件、そしてバルク欠陥相関関数に関する制約条件を含む多数の新しい制約条件を容易に再現・一般化することができる。 線欠陥については、制約条件を分散和則の形で書き直し、それらが欠陥のOPEデータに対して正確かつ最適な境界値をもたらすことを示す。 我々はこれらの和則を具体的な摂動論的例で検証し、既存の計算と完全に一致することを見出し、様々なdCFTデータに対する新たな予測を立てる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The amplitude of an excited shape mode in a kink is expected to decay with a well-known power law via scalar radiation emission due to the nonlinear self-coupling of the scalar field. In this work we propose an alternative decay mechanism via pair production of fermions in a simple extension of the $\phi^4$ model in which the scalar field is coupled to a (quantum) fermionic field through a Yukawa-like interaction term. We study the power emitted through fermions as a function of the coupling constant in the semi-classical limit (without backreaction) and compare it to the case of purely scalar radiation emission. | キンク内の励起形状モードの振幅は、スカラー場の非線形自己結合によるスカラー放射放出を介して、よく知られたべき乗則に従って減衰すると予想される。 本研究では、スカラー場が（量子）フェルミオン場と湯川型相互作用項を介して結合する$\phi^4$モデルの単純な拡張において、フェルミオンの対生成を介した代替的な減衰機構を提案する。 半古典極限（反作用なし）における結合定数の関数として、フェルミオンを介して放出される電力を調べ、純粋にスカラー放射放出の場合と比較する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Dense neutrino systems, which display collectivity mediated by the weak interaction, have deep parallels with mean-field kinetic systems governed by other fundamental forces. We identify analogues in fast flavor conversion (FFC) of some time-honored nonlinear phenomena in plasmas and self-gravitating systems. We focus in particular on nonlinear Landau damping and collisionless equilibria, which are likely important pieces of the unsolved puzzle of neutrino oscillations in core-collapse supernovae and neutron star mergers. Our analysis additionally reveals the previously unexplored phenomenon of flavor-wave synchronization. | 弱い相互作用によって集団性を示す高密度ニュートリノ系は、他の基本的な力によって支配される平均場運動学系と深い類似性を持つ。 我々は、プラズマや自己重力系における古くから知られている非線形現象の高速フレーバー変換（FFC）における類似現象を特定する。 特に、非線形ランダウ減衰と無衝突平衡に焦点を当てる。 これらは、コア崩壊型超新星や中性子星合体におけるニュートリノ振動という未解明の謎を解明する上で重要なピースであると考えられる。 さらに、我々の解析は、これまで未解明であったフレーバー波同期現象を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a class of nonlocal conformal field theories in two dimensions which are obtained as deformations of the Virasoro minimal models. The construction proceeds by coupling a relevant primary operator $\phi_{r,s}$ of the $m$-th minimal model to a generalized free field, in such a way that the interaction term has scaling dimension $2-\delta$. Flowing to the infrared, we reach a new class of CFTs that we call long-range minimal models. In the case $r=s=2$, the resulting line of fixed points, parametrized by $\delta$, can be studied using two perturbative expansions with different regimes of validity, one near the mean-field theory end, and one close to the long-range to short-range crossover. This is due to a straightforward generalization of an infrared duality which was proposed for the long-range Ising model ($m = 3$) in 2017. We find that the large-$m$ limit is problematic in both perturbative regimes, hence nonperturbative methods will be required in the intermediate range for all values of $m$. For the models based on $\phi_{1,2}$, the situation is rather different. In this case, only one perturbative expansion is known but it is well behaved at large $m$. We confirm this with a computation of infinitely many anomalous dimensions at two loops. Their large-$m$ limits are obtained from both numerical extrapolations and a method we develop which carries out conformal perturbation theory using Mellin amplitudes. For minimal models, these can be accessed from the Coulomb gas representations of the correlators. This method reveals analytic expressions for some integrals in conformal perturbation theory which were previously only known numerically. | 我々は、Virasoro極小模型の変形として得られる2次元の非局所共形場理論の一群を研究する。 その構築は、相互作用項がスケーリング次元$2-\delta$を持つように、$m$次極小模型の関連する主演算子$\phi_{r,s}$を一般化自由場に結合させることによって行われる。 赤外線領域に進むと、長距離極小模型と呼ぶ新しいクラスの共形場理論に到達する。 $r=s=2$の場合、結果として得られる$\delta$でパラメータ化された固定点の直線は、有効性の異なる2つの摂動展開、すなわち平均場理論端付近と長距離から短距離へのクロスオーバー付近の2つの摂動展開を用いて研究することができる。 これは、2017年に長距離イジング模型（m = 3）に対して提案された赤外双対性の直接的な一般化によるものです。 大きなm極限は両方の摂動領域で問題となることが分かりました。 そのため、中間領域ではすべてのmの値に対して非摂動的な手法が必要になります。 $\phi_{1,2}$に基づく模型の場合、状況は異なります。 この場合、摂動展開は1つしか知られていませんが、大きなmで良好な挙動を示します。 これは、2つのループにおける無限個の異常次元の計算によって確認されます。 これらの大きなm極限は、数値外挿と、メリン振幅を用いた共形摂動論を実行する我々が開発した手法の両方から得られます。 極小模型の場合、これらは相関関数のクーロン気体表現からアクセスできます。 この方法は、これまで数値的にしか知られていなかった共形摂動論におけるいくつかの積分の解析的表現を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a unified framework for analyzing quantum mechanical resonances using the exact WKB method. The non-perturbative formulation based on the exact WKB method works for incorporating the Zel'dovich regularization, the complex scaling method, and the rigged Hilbert space. While previous studies have demonstrated the exact WKB analysis in bound state problems, our work extends its application to quasi-stationary states. By examining the inverted Rosen--Morse potential, we illustrate how the exact WKB analysis captures resonant phenomena in a rigorous manner. We explore the equivalence and complementarity of different well-established regularizations \`a la Zel'dovich and complex scaling within this framework. Also, we find the most essential regulator of functional analyticity and construct a modified Hilbert space of the exact WKB framework for resonance, which is called the rigged Hilbert space. This offers a deeper understanding of resonant states and their analytic structures. Our results provide a concrete demonstration of the non-perturbative accuracy of exact WKB methods in unstable quantum systems. | 我々は、厳密なWKB法を用いて量子力学的共鳴を解析するための統一的な枠組みを構築する。 厳密なWKB法に基づく非摂動的な定式化は、ゼルドビッチ正則化、複素スケーリング法、そしてリグド・ヒルベルト空間を統合する上で有効である。 先行研究では、厳密なWKB解析が束縛状態問題に適用されているが、本研究ではその適用範囲を準定常状態に拡張する。 逆ローゼン・モースポテンシャルを解析することで、厳密なWKB解析が共鳴現象を厳密に捉える様子を示す。 この枠組みにおいて、ゼルドビッチ正則化や複素スケーリングといった、様々な確立された正則化の同値性と相補性を検討する。 また、関数解析性の最も重要な制御因子を発見し、共鳴のための厳密なWKB枠組みの修正されたヒルベルト空間、すなわちリグド・ヒルベルト空間を構築する。 これにより、共鳴状態とその解析構造についてのより深い理解が得られる。 我々の結果は、不安定量子系における厳密なWKB法の非摂動的な精度を具体的に証明するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| To give more credence to the M-theoretic Emergence Proposal it is important to show that also classical kinetic terms in a low energy effective action arise as a quantum effect from integrating out light towers of states. We show that for compactifications of type IIA on Calabi-Yau manifolds, the classical weak coupling Yukawa couplings, which are the triple intersection numbers of the Calabi-Yau threefold, can be obtained from the 1/2-BPS protected one-loop Schwinger integral over $D2$-$D0$ bound states, after employing a novel regularization for the final infinite sum of Gopakumar-Vafa invariants. Approaching the problem in a consecutive manner from 6D decompactification over emergent string to the ultimate M-theory limits, we arrive at a mathematically concrete regularization that involves finite distance degeneration limits of Calabi-Yau threefolds in an intriguing way. We test and challenge this proposal by the concrete determination of the periods around such degeneration points for threefolds with one K\"ahler modulus and the two examples $\mathbb P_{1,1,1,6,9}[18]$ and $\mathbb P_{1,1,2,2,6}[12]$. | M理論的創発提案の信憑性を高めるためには、低エネルギー有効作用における古典的な運動項も、状態の軽い塔を積分することによって量子効果として生じることを示すことが重要である。 我々は、カラビ-ヤウ多様体上のIIA型のコンパクト化において、カラビ-ヤウ三重多様体の三重交差数である古典的な弱結合湯川結合は、最終的なゴパクマー-ヴァファ不変量の無限和に対する新しい正則化を用いた後、$D2$-$D0$束縛状態上の1/2BPS保護された1ループシュウィンガー積分から得られることを示す。 創発弦理論上の6次元デコンパクト化から究極のM理論極限まで、この問題に連続的にアプローチすることで、興味深い方法でカラビ・ヤウ三次元多様体の有限距離退化極限を含む数学的に具体的な正則化に到達する。 我々はこの提案を検証し、異議を唱えるために、1つのケーラー係数を持つ三次元多様体と、2つの例 $\mathbb P_{1,1,1,6,9}[18]$ および $\mathbb P_{1,1,2,2,6}[12]$ について、そのような退化点の周りの周期を具体的に決定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The tree-level type II superstring theory scattering amplitude of two dilatons and two dilatinos is explicitly calculated from the Kawai-Lewellen-Tye relations. The corresponding Regge behavior is obtained. | 2つのディラトンと2つのディラティーノのツリーレベルII型超弦理論の散乱振幅を、Kawai-Lewellen-Tye関係式から明示的に計算する。 対応するRegge挙動が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Understanding how fast physical systems can resemble Haar-random unitaries is a fundamental question in physics. Many experiments of interest in quantum gravity and many-body physics, including the butterfly effect in quantum information scrambling and the Hayden-Preskill thought experiment, involve queries to a random unitary $U$ alongside its inverse $U^\dagger$, conjugate $U^*$, and transpose $U^T$. However, conventional notions of approximate unitary designs and pseudorandom unitaries (PRUs) fail to capture these experiments. In this work, we introduce and construct strong unitary designs and strong PRUs that remain robust under all such queries. Our constructions achieve the optimal circuit depth of $O(\log n)$ for systems of $n$ qubits. We further show that strong unitary designs can form in circuit depth $O(\log^2 n)$ in circuits composed of independent two-qubit Haar-random gates, and that strong PRUs can form in circuit depth $\text{poly}(\log n)$ in circuits with no ancilla qubits. Our results provide an operational proof of the fast scrambling conjecture from black hole physics: every observable feature of the fastest scrambling quantum systems reproduces Haar-random behavior at logarithmic times. | 物理系がどの程度速くハールランダムユニタリーに類似するかを理解することは、物理学における基本的な問いである。 量子情報スクランブルにおけるバタフライ効果やヘイデン・プレスキル思考実験など、量子重力や多体物理学における多くの興味深い実験は、ランダムユニタリー$U$とその逆$U^\dagger$、共役$U^*$、転置$U^T$へのクエリを伴う。 しかし、従来の近似ユニタリー設計や擬似ランダムユニタリー（PRU）の概念では、これらの実験を捉えることができない。 本研究では、このようなすべてのクエリに対して堅牢性を維持する強力なユニタリー設計と強力なPRUを導入し、構築する。 我々の構築は、$n$量子ビットのシステムに対して最適な回路深度$O(\log n)$を達成する。 さらに、独立した2量子ビットのハールランダムゲートで構成される回路では、回路深度$O(\log^2 n)$で強いユニタリー設計が形成できること、また補助量子ビットを持たない回路では、回路深度$\text{poly}(\log n)$で強いPRUが形成できることを示します。 私たちの結果は、ブラックホール物理学における高速スクランブリング予想の操作的証明を提供します。 すなわち、最高速のスクランブリング量子システムの観測可能なすべての特徴は、対数時間でハールランダムな振る舞いを再現するというものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In a recent study of the quantum theory of harmonic oscillators, Gerard 't Hooft proposed the following problem: given $G(z)=\sum_{n>0}\sqrt{n}z^n$ for $|z|<1$, find its analytic continuation for $|z|\ge1$, excluding a branch-cut $z\in[1,\,\infty)$. A solution is provided by the bilateral convergent sum $G(z)=\frac12\sqrt{\pi}\sum_{n\in{\mathbb Z}}(2n\pi{\rm i}-\log(z))^{-3/2}$. On the negative real axis, $G(-e^u)$ has a sign-constant asymptotic expansion in $1/u^2$, for large positive $u$. Optimal truncation leaves exponentially suppressed terms in an asymptotic expansion $e^{-u}\sum_{k\ge0}P_k(x)/u^k$, with $P_0(x)=x-\frac23$ and $P_k(x)$ of degree $2k+1$ evaluated at $x=u/2-\lfloor u/2\rfloor$. These polynomials become excellent approximations to sinusoids. The amplitude of $P_k(x)$ increases factorially with $k$ and its phase increases linearly, with $P_k(x)\sim\sin((2k+1)C-2\pi x) R^{2k+1}\Gamma(k+\frac12)/\sqrt{2\pi}$, where $C\approx1.0688539158679530121571$ and $R\approx0.5181839789815558726739$ are asymptotic constants that have been determined at 100-digit precision. Their exact values remain to be identified. This work combines results from David C. Woods, on fractional polylogarithms, with evaluations of Hurwitz zeta values by Pari/GP. | 調和振動子の量子論に関する最近の研究において、ジェラルド・トホーフトは次のような問題を提起した。 $G(z)=\sum_{n>0}\sqrt{n}z^n$ が与えられたとき、$|z|<1$ の場合に、$|z|\ge1$ に対する解析接続を、分岐切断を除いて求める。 $z\in[1,\,\infty)$ は、両側収束和 $G(z)=\frac12\sqrt{\pi}\sum_{n\in{\mathbb Z}}(2n\pi{\rm i}-\log(z))^{-3/2}$ で解ける。 負の実軸上では、$G(-e^u)$ は、大きな正の $u$ に対して、$1/u^2$ で符号定数の漸近展開を持つ。 最適な打ち切りにより、漸近展開$e^{-u}\sum_{k\ge0}P_k(x)/u^k$において指数関数的に抑制された項が残ります。 $P_0(x)=x-\frac23$であり、次数$2k+1$の$P_k(x)$は、 $x=u/2-\lfloor u/2\rfloor$で評価されます。 これらの多項式は、正弦波の優れた近似値となります。 $P_k(x)$ の振幅は $k$ とともに階乗的に増加し、位相は $P_k(x)\sim\sin((2k+1)C-2\pi x) R^{2k+1}\Gamma(k+\frac12)/\sqrt{2\pi}$ とともに線形に増加します。 ここで、 $C\approx1.0688539158679530121571$ と $R\approx0.5181839789815558726739$ は、100桁の精度で決定された漸近定数です。 これらの正確な値は、 まだ特定されていません。 本研究は、David C. Woods による分数多重対数法に関する結果と、Pari/GP による Hurwitz ゼータ値の 評価を組み合わせたものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we present a method for estimating the validity range of the quantum Markovian master equation as applied to the Unruh-DeWitt (UDW) detector within a broader context, particularly without necessitating an exact solution for the detector's evolution. We propose a relaxed van Hove limit (i.e., late-time limit) and offer a perturbative estimate of the error order resulting from the standard derivation procedure of open quantum dynamics. Our primary findings include reliability criteria for the Markov approximation and conditions for the applicability of the rotating wave approximation (RWA). Nevertheless, the specific forms of these validity conditions rely on the details of the detector-field system, such as the spacetime background, the trajectory of the detector, and the type of quantum field being analyzed. Finally, we illustrate our results by re-examining the open dynamics of an accelerating UDW detector undergoing the Unruh effect, where the validity conditions narrow the parameter space to ensure the solution's reliability regarding the quantum Markovian master equation. | 本論文では、Unruh-DeWitt (UDW) 検出器に適用される量子マルコフマスター方程式の妥当性範囲を、より広い文脈において、特に検出器の発展に対する厳密な解を必要とせずに推定する方法を提示する。 緩和されたファン・ホーベ限界（すなわち、遅延時間限界）を提案し、開放量子力学の標準的な導出手順から生じる誤差オーダーの摂動的な推定値を提示する。 主な知見には、マルコフ近似の信頼性基準と回転波近似 (RWA) の適用可能性条件が含まれる。 ただし、これらの妥当性条件の具体的な形式は、時空背景、検出器の軌道、解析対象となる量子場の種類など、検出器-場系の詳細に依存する。 最後に、ウンルー効果を受ける加速UDW検出器のオープンダイナミクスを再検討することで、我々の結果を示します。 この有効条件は、量子マルコフマスター方程式に関する解の信頼性を確保するために、パラメータ空間を狭めます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Holography implies scattering in the bulk can be mediated by entanglement on the boundary. The connected wedge theorem (CWT) of May, Penington, and Sorce is a concrete example where bulk scattering implies correlation between certain boundary regions. However the converse does not hold. We investigate a recent proposal of Leutheusser and Liu for a generalization of the CWT with converse. We prove the forward direction: having pairs of CFT ``input'' (and likewise ``output'') regions in a phase with connected entanglement wedge implies that a particular bulk subregion (the intersection of ``input'' and ``output'' entanglement wedges) is non-empty. We then establish a modified version of the proposal which has a converse, and identify counter-examples to the stronger conjecture. | ホログラフィーは、バルク内の散乱が境界上のエンタングルメントによって媒介される可能性があることを示唆している。 May、Penington、Sorceの連結ウェッジ定理（CWT）は、バルク散乱が特定の境界領域間の相関を意味する具体的な例である。 しかし、その逆は成り立たない。 我々は、LeutheusserとLiuによる最近の提案を、逆のCWTの一般化について検証する。 我々は順方向の証明を行う。 連結されたエンタングルメントウェッジを持つ位相にCFTの「入力」（そして同様に「出力」）領域のペアが存在する場合、特定のバルク部分領域（「入力」と「出力」のエンタングルメントウェッジの交差）が空でないことを意味する。 次に、逆の提案を持つ修正版を確立し、より強い予想に対する反例を特定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this project, we will study a bottom$-$up holographic model for the color superconductivity (CSC) phase in the Einstein$-$Gauss$-$Bonnet (EGB) gravity. We consider the color superconductivity in the deconfinement phase which is dual to the planar GB$-$RN$-$AdS black hole in six-dimensional spacetime and we find the equation of state of the CSC phase in the inner core of the heavy compact star. | このプロジェクトでは、アインシュタイン-ガウス-ボネ（EGB）重力におけるカラー超伝導（CSC）相のボトムアップ・ホログラフィックモデルを研究します。 6次元時空における平面GB-RN-AdSブラックホールと双対となる脱閉じ込め相におけるカラー超伝導を考察し、重コンパクト星の内核におけるCSC相の状態方程式を求めます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss a novel UV completion of a class of Argyres-Douglas (AD) theories in the $\Omega$-background by its embedding into the renormalisation group flow from five dimensional $\mathcal{N}=1$ superconformal field theories (SCFT) on $S^1$. This is obtained via analysing these theories in the light of ($q$-)Painlev\'e/gauge theory correspondence, which allows to compute the five dimensional BPS partition functions as an expansion in the Wilson loop vev with integer $q$-polynomials coefficients. These are derived formulating the gauge theory on a blown-up geometry and using a five-dimensional lift of (topological) operator/state correspondence. We discuss in detail the phase diagram of the four dimensional limits, pinpointing the special AD loci. Explicit computations are reported for $\tilde E_1$ SCFT and its limit to H$_0=(A_1,A_2)$ AD theory. | 我々は、$\Omega$背景における、$\mathcal{N}=1$の5次元超共形場理論（SCFT）からのくりこみ群フローへの埋め込みによる、ある種のArgyres-Douglas（AD）理論のUV完備化について議論する。 これは、これらの理論を（$q$-）Painlev\'e/ゲージ理論対応の観点から解析することで得られる。 この対応により、整数$q$-多項式係数を持つウィルソンループvevへの展開として5次元BPS分割関数を計算することができる。 これらは、ゲージ理論を拡張幾何学上に定式化し、（位相的）作用素/状態対応の5次元リフトを用いて導出される。 我々は4次元極限の相図を詳細に議論し、特別なAD軌跡を正確に特定する。 $\tilde E_1$ SCFT とその極限、 H$_0=(A_1,A_2)$ AD 理論に対する明示的な計算が報告されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss an observable that probes the content of a QCD medium at finite temperature and chemical potential, the net quark number gain. It is the response of the thermal bath to a static quark or antiquark probe. While insignificant at high temperatures, it reveals the bath's tendency to form meson-like or baryon-like configurations (depending on the probe and chemical potential) at low temperatures, which would screen the probe's color charge. The net quark number gain also helps explain how a single quark/antiquark can be added to a supposedly confining medium in the first place: the latter provides the missing quarks/antiquarks to form hadron-like states. We sketch the derivation of this general result for temperatures much smaller than the constituent quark masses and discuss possible further applications to study the various features of the QCD phase diagram. | 有限温度および化学ポテンシャルにおけるQCD媒質の内容を調べる観測量、すなわち正味クォーク数増加について論じる。 これは、静的なクォークまたは反クォークプローブに対する熱浴の応答である。 高温では無視できるが、低温では（プローブと化学ポテンシャルに応じて）中間子状または重粒子状の構成を形成する熱浴の傾向を明らかにし、プローブのカラーチャージを遮蔽する。 正味クォーク数増加は、そもそも単一のクォーク／反クォークが、閉じ込め媒質にどのようにして追加されるのかを説明するのにも役立つ。 後者は、失われたクォーク／反クォークを供給し、ハドロンのような状態を形成する。 構成クォーク質量よりもはるかに小さい温度におけるこの一般的な結果の導出を概説し、QCD相図の様々な特徴を研究するためのさらなる応用の可能性について論じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Entanglement asymmetry -- used here as a direct probe of symmetry restoration -- provides a sharp diagnostic of post-quench dynamics. We test this idea in the complex Sachdev--Ye--Kitaev (cSYK) model with a conserved U(1) charge. Using exact diagonalization, we track the joint evolution of entanglement entropy and entanglement asymmetry after quenches from charge-asymmetric product states. We find rapid volume-law entanglement growth consistent with the subsystem eigenstate thermalization hypothesis, accompanied by a concurrent decay of entanglement asymmetry to a late-time plateau set by finite-size effects: small subsystems display near-complete restoration, while residual cross-sector weight yields a finite plateau. Notably, we uncover a quantum Mpemba effect: states prepared further from symmetry relax faster and approach lower residual asymmetry; disorder in the couplings renders this behavior more robust and monotonic across parameters. We further derive a Pinsker-type lower bound that ties the decay of asymmetry to differences in subsystem purity, identifying dephasing between U(1) charge sectors as the operative mechanism. These results establish entanglement asymmetry as a sensitive probe of symmetry restoration and thermalization, clarifying finite-size limits in fast-scrambling, closed quantum systems. | エンタングルメント非対称性（ここでは対称性回復の直接的なプローブとして用いる）は、クエンチ後のダイナミクスを鋭く診断する。 我々はこの考えを、U(1)電荷が保存される複素Sachdev-Ye-Kitaev (cSYK)模型で検証する。 正確な対角化を用いて、電荷非対称な積状態からのクエンチ後のエンタングルメントエントロピーとエンタングルメント非対称性の同時発展を追跡する。 その結果、部分系固有状態熱化仮説と整合する体積法則エンタングルメントの急速な成長と、それと同時に有限サイズ効果によって設定される後期プラトーへのエンタングルメント非対称性の減衰が見られる。 小さな部分系ではほぼ完全な回復が見られるが、残余のセクター間重みは有限プラトーを形成する。 特に、量子的なMpemba効果を発見した。 対称性から離れた状態はより速く緩和し、より低い残余非対称性に近づく。 結合の無秩序性により、この挙動はパラメータ間でよりロバストかつ単調になる。 さらに、非対称性の減衰を部分系の純度の違いに結び付けるピンスカー型の下限を導出し、U(1)電荷セクター間の位相ずれがその動作メカニズムであることを明らかにする。 これらの結果は、エンタングルメント非対称性が対称性の回復と熱化の感度の高いプローブであることを確立し、高速スクランブルの閉量子系における有限サイズの極限を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We present an operator-algebraic definition for timelike entanglement entropy in CFT. This rigorously defined timelike entanglement entropy is real-valued due to the timelike tube theorem. We further demonstrate why the timelike entanglement entropy should be real-valued from both path integral argument and holography perspective. | CFTにおける時間的エンタングルメントエントロピーの作用素代数的定義を提示する。 この厳密に定義された時間的エンタングルメントエントロピーは、時間的チューブ定理により実数値となる。 さらに、経路積分の議論とホログラフィーの観点から、時間的エンタングルメントエントロピーが実数値であるべき理由を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate cosmological solutions for the modified gravity theory obtained from quantum relative entropy between the metric of spacetime and the metric induced by the geometry and matter fields. The vacuum equations admit inflationary solutions, hinting at an entropic origin for inflation. Equations also admit a regime of phantom like behavior. Assuming that the relation between slow roll parameters and CMB observables holds for entropic gravity, the theory predicts a viable spectrum. | 我々は、修正重力理論の宇宙論的解を、時空の計量と幾何学および物質場によって誘起される計量との間の量子相対エントロピーから得られるものとして調査する。 真空方程式はインフレーション解を許容し、インフレーションのエントロピー起源を示唆する。 方程式は、ファントムのような挙動を示す領域も許容する。 スローロールパラメータとCMB観測量との関係がエントロピー重力においても成り立つと仮定すると、理論は実現可能なスペクトルを予測する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We apply localization techniques to $A$-twisted $\mathcal{N}=(2,2)$ theories of vector multiplets on $S^{2}$. We derive formulae for $A$-model partition functions and correlators as integrals along a real contour, as opposed to a complex one. Using the correlator formula, we successfully recover the unstable instanton partition function of pure two-dimensional Yang-Mills theory from the vacuum expectation value of an $A$-model operator. | 我々は、$S^{2}$上のベクトル多重項の$A$ツイスト$\mathcal{N}=(2,2)$理論に局在化手法を適用する。 $A$模型の分配関数と相関関数の公式を、複素積分路ではなく実積分路に沿った積分として導出する。 相関関数公式を用いることで、$A$模型演算子の真空期待値から、純粋2次元ヤン＝ミルズ理論の不安定なインスタントン分配関数を復元することに成功した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The main purpose behind this work has been to construct a Supersymmetric extension of Axionic Electrodynamics based on a Lorentz Symmetry-Violating framework. Thus, in addition to the axion and the photon, our model naturally incorporates its supersymmetric partners - the axino and the photino - and allows for the interaction between them. This enriches the Axionic Electrodynamics not only from a theoretical standpoint but also for its phenomenological relevance, providing additional interactions between possible dark matter candidates. | この研究の主目的は、ローレンツ対称性を破る枠組みに基づいて、アクシオン電磁力学の超対称拡張を構築することです。 したがって、我々のモデルは、アクシオンと光子に加えて、その超対称パートナーであるアクシノとフォティーノを自然に組み込み、それらの相互作用を許容します。 これにより、アクシオン電磁力学は理論的観点だけでなく、現象論的妥当性においても豊かになり、暗黒物質候補間の相互作用の可能性がさらに広がります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We construct an exact solution in four-dimensional Einstein-Maxwell-dilaton theory, describing multi-centered rotating black holes carrying both electric and magnetic charges, obtained via dimensional reduction from five-dimensional Einstein gravity. This generalizes the Majumdar-Papapetrou solution to the rotating case, and extends the recent multi-centered rotating black hole solutions of Teo and Wan to configurations with unequal electric and magnetic charges. The resulting spacetimes are free of curvature singularities, conical defects, Dirac-Misner strings, and closed timelike curves, both on and outside the horizons, provided that the black holes have either aligned or anti-aligned spin orientations. | 我々は、5次元アインシュタイン重力理論から次元縮小によって得られる、電荷と磁荷の両方を持つ多中心回転ブラックホールを記述する4次元アインシュタイン-マクスウェル-ディラトン理論の厳密解を構築する。 これは、マジュムダール-パパペトロウ解を回転ケースに一般化し、テオとワンによる最近の多中心回転ブラックホール解を電荷と磁荷が不等な配置に拡張するものである。 結果として得られる時空は、ブラックホールのスピン方向が揃っているか揃っていないかにかかわらず、地平線上と地平線外の両方において、曲率特異点、円錐欠陥、ディラック-ミスナー弦、そして閉じた時間的曲線を持たない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In this work, we perform a comprehensive study of the classical and quantum chaos in a candidate five-dimensional hairy AdS soliton. It is a horizonless geometry holographically dual to a confining field theory with finite scalar potential. We probe classical chaos by using particle geodesics and closed classical string. While the former shows no signature of chaos, the latter provides chaotic dynamics of the string using the Lyapunov exponent and the evolution of the Poincar\'e section. Further we perform an independent spectral analysis using the tools of the random matrix theory (RMT), namely the level space distributions and the Dyson-Mehta(DM) $\Delta_{3}$-statistics. We observe a clear transition from the low energy Wigner-Gaussian Orthogonal Ensemble (GOE) distribution to the high energy Poisson distribution. This signifies a flow from quantum chaos in the infrared to integrability in the ultraviolet. We quantitatively characterize the inherent quantum scrambling in the dual theory by computing the butterfly velocity, the rate of spatial spread of the information scrambling, inside the bulk. We undergo two independent holographic methods: entanglement wedge reconstruction and derivation of out-of-time-ordered correlators via shockwave analysis. In these methods, we heuristically treat the region near the soliton tip to analyse the infrared physics of scrambling similarly as done in the near-horizon region of black hole. We find that the hair parameter controls various scrambling properties. Finally, we make comments on the interplay between insulator/superconductor phase transition in hairy soliton geometry and dynamical transition from integrability to chaos as both of these are affected by the presence of the hair parameter. | 本研究では、候補となる5次元ヘアリーAdSソリトンにおける古典カオスと量子カオスの包括的な研究を行う。 これは、有限スカラーポテンシャルを持つ閉じ込め場の理論とホログラフィック双対な、地平線のない幾何学である。 我々は、粒子測地線と古典閉弦を用いて古典カオスを調査する。 前者はカオスの兆候を示さないが、後者はリアプノフ指数とポアンカレ断面の発展を用いて弦のカオス的ダイナミクスを提供する。 さらに、ランダム行列理論（RMT）のツール、すなわちレベル空間分布とダイソン・メータ（DM）$\Delta_{3}$統計を用いて独立したスペクトル解析を行う。 その結果、低エネルギーのウィグナー・ガウス直交集団（GOE）分布から高エネルギーのポアソン分布への明確な遷移が観測される。 これは、赤外線における量子カオスから紫外線における可積分性への流れを意味している。 我々は、バタフライ速度、すなわちバルク内部における情報スクランブルの空間的広がりの速度を計算することにより、双対理論における固有の量子スクランブルを定量的に特徴付ける。 我々は、エンタングルメントウェッジ再構成と衝撃波解析による時間順序外相関器の導出という、2つの独立したホログラフィック手法を用いる。 これらの手法では、ソリトン先端近傍の領域をヒューリスティックに扱い、ブラックホールの近地平線領域で行われたのと同様に、スクランブルの赤外線物理を解析する。 その結果、ヘアパラメータが様々なスクランブル特性を制御することがわかった。 最後に、ヘアパラメータの存在によって影響を受ける、ヘアリーソリトン構造における絶縁体/超伝導体相転移と可積分性からカオスへの動的転移の相互作用について論じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We investigate the properties of the shadow cast by a black hole (BH) in a non-commutative spacetime surrounded by a plasma medium. BHs in a plasma environment can exhibit complex interactions that profoundly affect their shadow properties. In specific terms, we consider a special type of plasma medium motivated from the interactions among axions, photons and plasma excitations, or commonly termed as axion-plasmon in the presence of a magnetic field. We have studied the effect of these plasma parameters and the non-commutative parameter on the shadow properties by focusing particularly on the photon sphere radius, angular shadow and the shadow observed from the observer's perspective. For this we have considered two different forms of plasma, viz homogeneous and inhomogeneous plasma. In this work we have presented the parameter dependence of these BH shadow properties. Finally, we have also studied the energy emission rate of the BH and how it depends on the model and plasma parameters. | 我々は、プラズマ媒質に囲まれた非可換時空におけるブラックホール（BH）の影の特性を調査する。 プラズマ環境中のBHは、その影の特性に深く影響を及ぼす複雑な相互作用を示す可能性がある。 具体的には、アクシオン、光子、プラズマ励起間の相互作用に由来する特殊なタイプのプラズマ媒質、すなわち磁場存在下でのアクシオン-プラズモンを考察する。 我々は、これらのプラズマパラメータと非可換パラメータが影の特性に及ぼす影響を、特に光子球半径、角度による影、そして観測者の視点から観測される影に焦点を当てて研究した。 このため、均質プラズマと不均質プラズマという2つの異なる形態のプラズマを考察した。 本研究では、これらのBH影の特性のパラメータ依存性を示した。 最後に、BHのエネルギー放出率と、それがモデルおよびプラズマパラメータにどのように依存するかについても研究した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We construct a model of 3D quantum gravity based on abelian topological quantum field theory (TQFT), by defining the gravitational path-integral as a sum over all 3D topologies with genus-$g$ boundary $\Sigma_g$. The path-integral of an abelian TQFT $\mathcal T$ on any single topology with boundary $\Sigma_g$ prepares a stabilizer state. This way, $\mathcal T$ partitions all these topologies into finitely many equivalence classes, where each topology within a class is associated with the same stabilizer state. The gravitational path-integral can thus be rephrased as a weighted sum over representative topologies, which are further organized into orbits under the mapping class group of $\Sigma_g$. One orbit is represented by handlebodies, whose average reproduces the ``Poincar\'e series of the vacuum", while additional orbits describe non-handlebody topologies. The resulting quantum gravity state is $Sp(2g,\mathbb Z)$-invariant and can be expressed as a weighted average of 2D CFT partition functions on $\Sigma_g$. This establishes a duality between a weighted sum over bulk topologies and a weighted sum over boundary CFTs. We introduce the ``$\lambda$-matrix", which relates bulk and boundary weights. The $\lambda$-matrix can be fully determined by the set of topological boundary conditions that the TQFT admits, and we present a systematic procedure to construct this set. Using this framework, we evaluate the $\lambda$-matrix and the TQFT gravity state in several tractable examples. | 我々は、アーベル位相量子場理論（TQFT）に基づく3次元量子重力モデルを構築し、重力経路積分を種数$g$境界$\Sigma_g$を持つすべての3次元位相上の和として定義する。 境界$\Sigma_g$を持つ任意の単一位相上のアーベルTQFT $\mathcal T$の経路積分は、安定化状態を準備する。 このように、$\mathcal T$はこれらすべての位相を有限個の同値類に分割し、各同値類内の各位相は同じ安定化状態に関連付けられる。 したがって、重力経路積分は、代表的な位相上の重み付き和として言い換えることができ、さらに、$\Sigma_g$の写像類群の下で軌道に編成される。 一つの軌道はハンドルボディによって表され、その平均は「真空のポアンカレ級数」を再現する一方、追加の軌道はハンドルボディ以外の位相を記述する。 結果として得られる量子重力状態は$Sp(2g,\mathbb Z)$不変であり、$\Sigma_g$上の2次元CFT分割関数の加重平均として表すことができる。 これは、バルク位相の加重和と境界CFTの加重和の間に双対性を確立する。 我々はバルク重みと境界重みを関連付ける「$\lambda$行列」を導入する。 $\lambda$行列は、TQFTが許容する位相境界条件の集合によって完全に決定することができ、この集合を構築するための体系的な手順を提示する。 この枠組みを用いて、いくつかの扱いやすい例において$\lambda$行列とTQFT重力状態を評価する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a new scenario to realize the Coleman-Weinberg (CW) type chiral phase transition in the QCD thermal history. This scenario predicts an axionlike particle (ALP) with mass $\gtrsim$ sub GeV, consistently with the current experimental and cosmological bounds. The chiral phase transition is evaluated by monitoring ordinary QCD setup in a view of a two-flavor Nambu-Jona-Lasinio model at the mean-field approximation level. The present work thus can open a new window to search for the ALP associated with the QCD phase transition epoch of the thermal history, to be probed by gravitational wave and primordial black hole productions. This proposal is based on a generic classification of the order of the chiral phase transition in a view of the scale violation classes: the soft-scale breaking term and the CW-type scale anomaly term, in or off medium with or without chemical potentials. On this theoretical ground, we also revisit existing scenarios which undergo the supercooling chiral phase transition, such as nearly scale-invariant QCD and QCD with a large baryon chemical potential. | QCD熱史におけるコールマン・ワインベルグ（CW）型カイラル相転移を実現するための新しいシナリオを提案する。 このシナリオは、現在の実験的および宇宙論的限界と整合的に、質量がサブGeVのアクシオン様粒子（ALP）を予測する。 カイラル相転移は、平均場近似レベルの2フレーバー南部-ジョナ-ラシニオ模型の観点から、通常のQCDセットアップをモニタリングすることで評価される。 したがって、本研究は、重力波および原始ブラックホール生成によって探査される、熱史におけるQCD相転移期に関連するALPを探索するための新たな窓を開くことができる。 この提案は、スケール破れのクラス、すなわちソフトスケール破れ項とCW型スケール異常項、媒質内外、化学ポテンシャルの有無に関わらず、カイラル相転移の順序の一般的な分類に基づいている。 この理論的根拠に基づき、我々は、ほぼスケール不変なQCDや、大きな重粒子化学ポテンシャルを持つQCDなど、過冷却カイラル相転移を起こす既存のシナリオも再検討する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We address the problem of constructing fundamental solutions and Hadamard states for a Klein-Gordon field in half-Minkowski spacetime with Robin boundary conditions in $d \geq 2$ spacetime dimensions. First, using a generalisation of the Robin-to-Dirichlet map exploited by Bondurant and Fulling [J. Phys. A: Math. Theor. {\bf 38} 7 (2005)] in dimension $2$, we obtain a representation for the advanced and retarded Green operators in terms of a convolution with the kernel of the inverse Robin-to-Dirichlet map. This allows us to prove the uniqueness and support properties of the Green operators. Second, we obtain a local representation for the Hadamard parametrix that provides the correct local definition of Hadamard states in $d \geq 2$ dimensions, capturing `reflected' singularities from the spacetime boundary. We show that our fundamental solutions abide by this local parametrix representation. Finally, we prove the equivalence of our local Hadamard condition and the global Hadamard condition with a wave-front set described in terms of generalized broken bi-characteristics, obtaining a Radzikowski-like theorem in half-Minkowski spacetime. | 我々は、半ミンコフスキー時空におけるクライン・ゴルドン場の基本解とアダマール状態を、時空次元$d \geq 2$においてロビン境界条件付きで構成する問題に取り組む。 まず、BondurantとFulling [J. Phys. A: Math. Theor. {\bf 38} 7 (2005)] によって利用されたロビン-ディリクレ写像の次元$2$における一般化を用いて、逆ロビン-ディリクレ写像の核との畳み込みによって、進行グリーン作用素と遅延グリーン作用素の表現を得る。 これにより、グリーン作用素の一意性と支持特性を証明することができる。 次に、時空境界からの「反射」特異点を捉えながら、$d \geq 2$次元におけるアダマール状態の正しい局所定義を与えるアダマール媒介変数の局所表現を得る。 我々は、 我々の基本解がこの局所パラメトリックス表現に従うことを示す。 最後に、 我々の局所アダマール条件と、一般化された破れた双特性で記述された波面集合を持つ大域アダマール条件との同値性を証明し、半ミンコフスキー時空におけるラジコフスキー型定理を得る。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We employ the $\mathrm{SU}(n)_k$ Wess-Zumino-Witten (WZW) model in conformal field theory to construct lattice wave functions in both one and two dimensions. The spins on all lattice sites are chosen to transform under the $\mathrm{SU}(n)$ irreducible representation with a single row and $k$ boxes in the Young tableau. It is demonstrated that the wave functions can be reinterpreted as parton states, which enables efficient conversion to matrix product states such that many physical properties can be evaluated directly. In one dimension, these wave functions describe critical spin chains whose universality classes are in one-to-one correspondence with the WZW models used in the construction. In two dimensions, our constructions yield model wave functions for chiral spin liquids, and we show how to find all topological sectors of them in a systematic way. Using the null vectors of Kac-Moody algebras, parent Hamiltonians of the $\mathrm{SU}(3)_k$ series are derived. The $\mathrm{SU}(3)_k$ chiral spin liquids are lattice analogs of non-Abelian spin-singlet fractional quantum Hall states, and the $k=2$ member hosts Fibonacci anyons. | 我々は共形場理論における$\mathrm{SU}(n)_k$ Wess-Zumino-Witten (WZW)模型を用いて、1次元および2次元の両方で格子波動関数を構築する。 全ての格子点上のスピンは、ヤング図において1行$k$個のボックスを持つ$\mathrm{SU}(n)$既約表現の下で変換されるように選択される。 波動関数はパートン状態として再解釈でき、これにより行列積状態への効率的な変換が可能となり、多くの物理的性質を直接評価できる。 1次元では、これらの波動関数は、その普遍性類が構築に用いられるWZW模型と1対1に対応する臨界スピン鎖を記述する。 2次元では、我々の構築はカイラルスピン液体のモデル波動関数を生成し、それらのすべての位相セクターを体系的に見つける方法を示す。 Kac-Moody代数のヌルベクトルを用いて、$\mathrm{SU}(3)_k$系列の親ハミルトニアンが導出される。 $\mathrm{SU}(3)_k$カイラルスピン液体は、非アーベルスピン一重項分数量子ホール状態の格子類似体であり、$k=2$元は フィボナッチ・エニオンを宿す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We reformulate tree-level amplitudes in open superstring theory (type-I) in terms of stringy Tr$(\phi^3)$ amplitudes with various kinematical shifts in the "curve-integral" formulation: while the bosonic-string amplitude with $n$ pairs of "scaffolding" scalars comes from a particularly simple shift of the Tr$(\phi^3)$ one (corresponding to $n$ length-$2$ cycles), the analogous superstring amplitude requires "correction" terms given by bosonic-string amplitudes with longer, even-length "cycles", which are also Tr$(\phi^3)$ ones at shifted kinematics dictated by the cycles; in total it is expressed as a sum of $(2n{-}3)!!$ shifted amplitudes originated from the expansion of a reduced Pfaffian. Upon taking $n$ scaffolding residues, this leads to a new formula of the $n$-gluon superstring amplitude, which is manifestly symmetric in $n{-}1$ legs, as a gauge-invariant combination of mixed bosonic string amplitudes with gluons and scalars, which come from length-$2$ cycles and longer ones respectively (the total sum is associated with the expansion a $n\times n$ symmetrical determinant); the corresponding prefactors are nested commutators of $2n$-gon kinematical variables, which nicely become traces of field-strengths for those legs corresponding to scalars in the mixed amplitudes. These interesting linear combinations of bosonic string amplitudes must guarantee the cancellation of tachyon poles and $F^3$ vertices ${\it etc.}$, and they give new relations between the superstring amplitude and its bosonic-string building blocks to all orders in the $\alpha'$ expansion (the first order gives a new formula for gluon amplitudes with a single $F^3$ insertion in terms of Yang-Mills-scalar amplitudes). We provide both the worldsheet and "curve-integral" derivations, and discuss applications to heterotic and type II cases. | 我々は、開弦理論（タイプI）におけるツリーレベルの振幅を、様々な運動学的シフトを伴う弦理論Tr$(\phi^3)$振幅を用いて「曲線積分」定式化によって再定式化する。 $n$対の「足場」スカラーを持つボソン弦の振幅は、Tr$(\phi^3)$振幅（長さ$n$の2乗サイクルに対応）の特に単純なシフトから生じるが、類似の超弦の振幅は、より長く偶数長の「サイクル」を持つボソン弦の振幅によって与えられる「補正」項を必要とする。 これらの「サイクル」も、サイクルによって決定されるシフトされた運動学においてTr$(\phi^3)$振幅である。 全体として、それは縮約パフィアンの展開に由来する$(2n{-}3)!!$シフトされた振幅の和として表される。 $n$ 個の足場留数を取ると、$n$ グルーオン超弦の振幅の新しい式が得られる。 この式は明らかに $n{-}1$ 脚対称であり、長さ $2$ 周期とそれより長い周期からそれぞれ生じるグルーオンとスカラーを含む混合ボソン弦振幅のゲージ不変な組み合わせとして表される（総和は $n\times n$ 対称行列式の展開に関連付けられる）。 対応する前置因子は、$2n$ 角形の運動学的変数の入れ子状の交換子であり、混合振幅のスカラーに対応する脚の場の強度のトレースとしてうまく機能する。 これらの興味深いボゾン弦振幅の線形結合は、タキオン極と$F^3$頂点${\it など}$の打ち消しを保証し、スーパーストリング振幅とそのボゾン弦構成要素との間に、$\alpha'$展開のすべての次数において新しい関係を与える（最初の次数は、ヤン＝ミルズスカラー振幅を用いた、単一の$F^3$挿入を含むグルーオン振幅の新しい式を与える）。 我々は、ワールドシート導出と「曲線積分」導出の両方を提供し、ヘテロティックおよびタイプIIの場合への応用について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We apply localization techniques to topologically $A$-twisted $\mathcal{N}=(2,2)$ supersymmetric theories of vector and chiral multiplets on $S^{2}$ and derive a novel exact formula for abelian observables, described by a distribution integrated along the real line. The distributional integral formula is verified by evaluating the correlator of the $A$-twisted $\mathbb{CP}^{N-1}$ gauged linear sigma model and confirming the standard selection rule. Finally, we use hyperfunctions to demonstrate the equivalence between the distributional and complex contour integral descriptions of the $\mathbb{CP}^{N-1}$ correlator, and find agreement with the Jeffrey-Kirwan residue prescription. | 我々は、位相的に$A$-ツイストされた $\mathcal{N}=(2,2)$ 超対称なベクトル多重項および$S^{2}$ 上のカイラル多重項理論に局在化手法を適用し、実数直線に沿って積分された分布によって記述されるアーベル的観測量の新しい厳密な公式を導出する。 この分布積分公式は、$A$-ツイストされた $\mathbb{CP}^{N-1}$ ゲージ付き線形シグマ模型の相関関数を評価し、標準的な選択則を確認することで検証される。 最後に、超関数を用いて、$\mathbb{CP}^{N-1}$ 相関関数の分布積分記述と複素路積分記述の等価性を示し、Jeffrey-Kirwan 留数規定との一致を見出す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Lifshitz formula is well known as a theoretical approach to investigate the Casimir effect at finite temperature. In this Letter, we generalize the Lifshitz formula to the Casimir effect originating from quantum fields at finite chemical potential. To demonstrate the versatility of this formula, we discuss the typical phenomena of the Casimir effect at finite chemical potential in various systems, such as some boundary conditions, finite temperatures, arbitrary spatial dimensions, and mismatched chemical potentials. This formula can be applied to the Casimir effect in dense quark matter and Dirac/Weyl semimetals, where the chemical potential is regarded as a parameter to control the Casimir effect. | リフシッツ公式は、有限温度におけるカシミール効果を調べるための理論的アプローチとしてよく知られています。 本論文では、リフシッツ公式を、有限化学ポテンシャルにおける量子場に起因するカシミール効果に一般化します。 この公式の汎用性を示すために、様々な系における有限化学ポテンシャルでのカシミール効果の典型的な現象、例えば、いくつかの境界条件、有限温度、任意の空間次元、不整合化学ポテンシャルなどを議論します。 この公式は、高密度クォーク物質およびディラック/ワイル半金属におけるカシミール効果に適用でき、化学ポテンシャルはカシミール効果を制御するパラメータとみなされます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study correlation numbers in Virasoro minimal string \cite{Collier:2023cyw}. Using analytic properties of correlation functions in spacelike and timelike Liouville theories, we verify exact expressions for correlation numbers for the four punctured sphere and the once punctured torus conjectured in \cite{Collier:2023cyw}. | 我々は、Virasoro極小弦における相関数を研究する。 \cite{Collier:2023cyw}。 時空的および時間的リウヴィル理論における相関関数の解析的性質を用いて、 \cite{Collier:2023cyw}で予想された4つの穴が開いた球面と1つの穴が開いたトーラスの相関数の正確な表現を検証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| According to holography, a black hole is dual to a thermal state in a strongly coupled quantum system. One of the best-known examples of holography is the Anti-de Sitter/Conformal Field Theory (AdS/CFT) correspondence. Despite extensive work on holographic thermodynamics, heat engines for CFT thermal states have not been explored. We construct reversible heat engines where the working substance consists of a static thermal equilibrium state of a CFT. For thermal states dual to an asymptotically AdS black hole, this yields a realization of Johnson's holographic heat engines. We compute the efficiency for a number of idealized heat engines, such as the Carnot, Brayton, Otto, Diesel, and Stirling cycles. The efficiency of most heat engines can be derived from the CFT equation of state, which follows from scale invariance, and we compare them to the efficiencies for an ideal gas. However, the Stirling efficiency for a generic CFT is uniquely determined in terms of its characteristic temperature and volume only in the high-temperature or large-volume regime. We derive an exact expression for the Stirling efficiency for CFT states dual to AdS-Schwarzschild black holes and compare the subleading corrections in the high-temperature regime with those in a generic CFT. | ホログラフィーによれば、ブラックホールは強結合量子系における熱状態と双対である。 ホログラフィーの最もよく知られた例の一つは、反ド・ジッター/共形場理論（AdS/CFT）対応である。 ホログラフィック熱力学に関する広範な研究にもかかわらず、CFT熱状態に対する熱機関は未だ研究されていない。 我々は、作動物質がCFTの静的熱平衡状態からなる可逆熱機関を構築する。 漸近的にAdSブラックホールと双対となる熱状態の場合、これはジョンソンのホログラフィック熱機関の実現をもたらす。 我々は、カルノーサイクル、ブレイトンサイクル、オットーサイクル、ディーゼルサイクル、スターリングサイクルなど、いくつかの理想化された熱機関の効率を計算する。 ほとんどの熱機関の効率は、スケール不変性から導かれるCFT状態方程式から導出でき、それらを理想気体の効率と比較する。 しかし、一般的なCFTのスターリング効率は、高温領域または大容量領域においてのみ、その特性温度と体積によって一意に決定される。 我々は、AdS-シュワルツシルトブラックホールのCFT双対状態に対するスターリング効率の正確な表式を導出し、高温領域におけるサブリーディング補正を一般的なCFTにおけるサブリーディング補正と比較する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The main purpose of this paper is to establish the loop space formulation of T-duality in the presence of background flux. In particular, we construct a loop space analogue of the Hori formula, termed \textbf{the loop Hori map}, and demonstrate that it induces a quasi-isomorphism between the exotic twisted equivariant cohomologies on the free loop spaces of the T-dual sides. Spacetime, when viewed as the constant loops, is a submanifold of loop space. The duality that we prove on loop space restricts to the T-duality with $H$-flux on spacetime. This significantly refines the earlier work of the authors in 2015 where T-duality was established after localisation to the base space. The construction of the loop Hori map is an application of our generalization of the Bismut--Chern character in 2015, originally introduced in the loop space interpretation of the Atiyah--Singer index theorem by Atiyah--Witten and Bismut. | 本論文の主目的は、背景フラックスが存在する場合のT双対性のループ空間定式化を確立することである。 特に、ホリ公式のループ空間類似体であるループホリ写像（\textbf{ループホリ写像}）を構築し、それがT双対側の自由ループ空間上のエキゾチックなツイスト同変コホモロジー間に準同型性を誘導することを示す。 時空は、定数ループとして見ると、ループ空間の部分多様体である。 ループ空間上で証明する双対性は、時空上の$H$フラックスを伴うT双対性に制限される。 これは、T双対性が基底空間への局在化の後に確立された2015年の著者らの以前の研究を大幅に改良するものである。 ループホリ写像の構築は、2015年に我々が行ったビスマット-チャーン指標の一般化の応用であり、元々はアティヤ-シンガー指数定理のループ空間解釈においてアティヤ-ウィッテンとビスマットによって導入されたものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the observational implications of Wald--Gauss--Bonnet (WGB) topological dark energy, a modified cosmological framework derived from the gravity-thermodynamics conjecture applied to the Universe's apparent horizon, with the Wald--Gauss--Bonnet entropy replacing the standard Bekenstein--Hawking one. Assuming a topological connection between the apparent horizon and interior black hole (BH) horizons, we derive modified Friedmann equations where the evolution of dark energy depends on BH formation and merger rates, which are approximated by the cosmic star formation rate. These equations introduce an additional, astrophysics--dependent contribution to the cosmological constant. We test two scenarios, one with a vanishing cosmological constant ($\Lambda = 0$) and another with a modified $\Lambda$ against late--Universe data (SNIa, BAO, Cosmic Chronometers) via a Bayesian analysis. Although the WGB framework is consistent with observations, information criteria statistically favor the standard $\Lambda$CDM model. An analysis of linear perturbations shows that the growth of cosmic structures is nearly indistinguishable from that of $\Lambda$CDM, with negligible dark energy clustering and minimal deviation in the effective Newton's constant. The standard thermal history is also preserved. In conclusion, WGB cosmology presents a phenomenologically rich alternative that connects dark energy to black hole astrophysics while remaining compatible with current cosmological data. | 我々は、ワルド＝ガウス＝ボネ（WGB）位相的ダークエネルギーの観測的意味合いを調査する。 これは、重力熱力学予想を宇宙の見かけの地平線に適用した修正宇宙論的枠組みであり、標準的なベッケンシュタイン＝ホーキングのエントロピーにワルド＝ガウス＝ボネのエントロピーを置き換えたものである。 見かけの地平線と内部ブラックホール（BH）地平線の間に位相的なつながりがあると仮定し、修正フリードマン方程式を導出する。 この方程式では、ダークエネルギーの進化はBHの形成と合体速度に依存し、これらの速度は宇宙の星形成速度で近似される。 これらの方程式は、宇宙定数に、天体物理学に依存する追加の寄与を導入する。 我々は、宇宙定数がゼロになるシナリオ（$\Lambda = 0$）と修正された$\Lambda$の2つのシナリオを、ベイズ解析を用いて後期宇宙データ（SNIa、BAO、Cosmic Chronometers）に対して検証した。 WGBの枠組みは観測結果と整合しているものの、情報基準は統計的に標準的な$\Lambda$CDMモデルを支持する。 線形摂動の解析は、宇宙構造の成長は$\Lambda$CDMのそれとほぼ区別がつかず、ダークエネルギーのクラスタリングは無視でき、実効ニュートン定数の偏差は最小限であることを示している。 標準的な熱履歴も保存されている。 結論として、WGB宇宙論は、現在の宇宙論データと整合性を保ちながら、ダークエネルギーとブラックホール天体物理学を結びつける、現象論的に豊かな代替モデルを提示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide some examples of Killing superalgebras on 2-dimensional pseudo-Riemannian manifolds within the theoretical framework established in [SIGMA 21 (2025), 081, 61 pages, arXiv:2409.11306]. We compute the Spencer cohomology group $\mathsf{H}^{2,2}(\mathfrak{s}_-;\mathfrak{s})$ and filtered deformations of the non-chiral flat model (Euclidean and Poincar\'e) superalgebra $\mathfrak{s}$ for various Dirac currents and show these arise as Killing superalgebras for (imaginary) geometric Killing and skew-Killing spinors in both Riemannian and Lorentzian signature. | 2次元擬リーマン多様体上のキリング超代数のいくつかの例を、 [SIGMA 21 (2025), 081, 61ページ, arXiv:2409.11306] で確立された理論的枠組みの中で示す。 様々なディラックカレントに対して、スペンサーコホモロジー群 $\mathsf{H}^{2,2}(\mathfrak{s}_-;\mathfrak{s})$ と、非カイラル平坦モデル（ユークリッドおよびポアンカレ）のフィルター変形超代数 $\mathfrak{s}$ を計算し、これらがリーマンおよびローレンツシグネチャの両方において、（虚）幾何キリングおよびスキューキリングスピノルのキリング超代数として現れることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We generalise the notion of a Killing superalgebra, which arises in the physics literature on supergravity, to general dimension, signature and choice of spinor module and Dirac current. We also allow for Lie algebras as well as superalgebras, capturing a set of examples previously defined using geometric Killing spinors on higher-dimensional spheres. Our definition requires a connection on a spinor bundle - provided by supersymmetry transformations in the supergravity examples and by the Killing spinor equation on the spheres - and we obtain a set of sufficient conditions on such a connection for the Killing (super)algebra to exist. We show that these Lie (super)algebras are filtered deformations of graded subalgebras of (a generalisation of) the Poincar\'e superalgebra and then study such deformations abstractly using Spencer cohomology. In the highly supersymmetric Lorentzian case, we describe the filtered subdeformations which are of the appropriate form to arise as Killing superalgebras, lay out a classification scheme for their odd-generated subalgebras and prove that, under certain technical conditions, there exist homogeneous Lorentzian spin manifolds on which these deformations are realised as Killing superalgebras. Our results generalise previous work in the 11-dimensional supergravity literature. | 我々は、超重力に関する物理学文献で登場するキリング超代数の概念を、一般的な次元、符号、スピノル加群とディラックカレントの選択へと一般化する。 また、超代数だけでなくリー代数も許容し、高次元球面上の幾何学的キリングスピノルを用いて以前に定義された一連の例を捉える。 我々の定義は、スピノル束への接続を必要とする。 これは、超重力の例における超対称性変換と球面上のキリングスピノル方程式によって提供される。 そして、そのような接続においてキリング（超）代数が存在するための十分な条件を得る。 これらのリー（超）代数は、ポアンカレ超代数（の一般化）の次数付き部分代数のフィルタリングされた変形であることを示し、次にスペンサーコホモロジーを用いてそのような変形を抽象的に研究する。 高度に超対称なローレンツの場合、我々は、キリング超代数として生じるのに適切な形のフィルタリングされた部分変形を記述し、それらの奇数生成部分代数の分類体系を示し、特定の技術的条件下で、これらの変形がキリング超代数として実現される均質ローレンツスピン多様体が存在することを証明する。 我々の結果は、11次元超重力に関する文献におけるこれまでの研究を一般化するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Kerr-Schild double copy is celebrated for producing exact gravitational spacetimes from gauge fields, yet the preservation of symmetry content gone largely unexplored. We investigate the fate of residual symmetries in the Kerr-Schild double copy, focusing on the Schwarzschild solution. On the gauge theory side, we derive the residual transformations that preserve the Abelian and non-Abelian Kerr-Schild ansatz\"e, finding they both form an infinite-dimensional Lie algebra parameterized by arbitrary null functions. On the gravity side, we analyze the resulting residual diffeomorphisms of the Kerr-Schild Schwarzschild metric. Restricting our focus to the Killing vector class of solutions, we find that the only surviving diffeomorphisms are the finite-dimensional global isometries of Schwarzschild, reducing the residual gauge algebra to the Poincar\'e subalgebra containing exclusively time translations and spatial rotations. This finding confirms a fundamental structural mismatch: the infinite-dimensional algebra of the gauge side admits no analogous structure in this gravitational sector. We formalize this by showing that the BRST operator for the residual symmetry is trivialized under the Killing condition, establishing the consistency of this algebraic reduction within a quantum field theoretic framework. This paper is the first of a two-part series. In Part II, we complete this analysis by examining the more complex proper conformal Killing vector class of solutions and formulating a unified BRST framework. | カー・シルト二重コピーは、ゲージ場から正確な重力時空を生成することで知られていますが、対称性の保存については ほとんど研究されていません。 我々は、カー・シルト二重コピーにおける残余対称性の運命を、シュワルツシルト解に焦点を当てて調べます。 ゲージ理論側では、アーベルおよび非アーベルKerr-Schild仮説を保存する残差変換を導出し、どちらも任意のヌル関数によってパラメータ化された無限次元リー代数を形成することを発見した。 重力側では、Kerr-Schild Schwarzschild計量の結果として得られる残差微分同相写像を解析する。 キリングベクトルの解の類に焦点を絞ると、唯一残る微分同相写像はSchwarzschildの有限次元大域等長写像であり、残差ゲージ代数は時間並進と空間回転のみを含むポアンカレ部分代数に還元されることがわかった。 この発見は、根本的な構造的不一致を裏付けるものである。 ゲージ側の無限次元代数は、この重力セクターにおいて類似の構造を許容しない。 これを形式化するために、残差対称性のBRST作用素が自明であることを示す。 キリング条件の下で、この代数的還元の整合性を 量子場の理論的枠組みの中で確立する。 本論文は2部構成のシリーズの第1部である。 第2部では、より複雑な真共形キリングベクトルの解の類を考察し、統一的なBRST枠組みを定式化することで、この分析を完了する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present updated observational constraints on the spatially flat $\phi$CDM model, where dark energy is described by a minimally coupled scalar field $\phi$ with an inverse power-law potential $V=V_0 \phi^{-\alpha}$. Using Planck 2018 CMB temperature, polarization (P18), and lensing power spectra (lensing), along with a compilation of non-CMB data including baryon acoustic oscillation, type Ia supernova, Hubble parameter, and growth rate measurements, we constrain $\phi$CDM and $\phi$CDM+$A_L$ models where $A_L$ is the CMB lensing consistency parameter. The scalar field parameter $\alpha$, which governs dark energy dynamics, is more tightly constrained by non-CMB data than by CMB data alone. For the full dataset, we obtain $\alpha = 0.055 \pm 0.041$ in the $\phi$CDM model and $\alpha = 0.095 \pm 0.056$ in the $\phi$CDM+$A_L$ model, mildly favoring evolving dark energy over a cosmological constant by $1.3\sigma$ and $1.7\sigma$. The Hubble constant is $H_0=67.55_{-0.46}^{+0.53}$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$ in the $\phi$CDM model, consistent with median statistics and some local determinations, but in tension with other local determinations. The constraints for matter density and clustering amplitude ($\Omega_m = 0.3096 \pm 0.0055$, $\sigma_8 = 0.8013_{-0.0067}^{+0.0077}$) of the flat $\phi$CDM model statistically agree with $\Lambda$CDM model values. Allowing $A_L$ to vary reduces tensions between CMB and non-CMB data, although we find $A_L = 1.105 \pm 0.037$, $2.8\sigma$ higher than unity, consistent with the excess smoothing seen in Planck data. Model comparison using AIC and DIC indicates that the $\phi$CDM model provides a fit comparable to $\Lambda$CDM, with the $\phi$CDM+$A_L$ slightly preferred. Overall, while the $\Lambda$CDM model remains an excellent fit, current data leave open the possibility of mildly evolving quintessence-like dynamical dark energy. | 我々は、空間的に平坦な$\phi$CDMモデルに対する最新の観測的制約を提示する。 このモデルでは、ダークエネルギーは、逆べき乗ポテンシャル$V=V_0 \phi^{-\alpha}$を持つ最小結合スカラー場$\phi$で記述される。 Planck 2018 CMB温度、偏光（P18）、レンズ効果パワースペクトル（レンズ効果）、そして重粒子音響振動、Ia型超新星、ハッブルパラメータ、成長率測定などの非CMBデータの集積を用いて、$\phi$CDMモデルと$\phi$CDM+$A_L$モデルを制約する。 ここで、$A_L$はCMBレンズ効果の整合性パラメータである。 ダークエネルギーのダイナミクスを支配するスカラー場パラメータ$\alpha$は、CMBデータ単独よりも非CMBデータによってより厳密に制約される。 全データセットでは、$\phi$CDMモデルでは$\alpha = 0.055 \pm 0.041$、$\phi$CDM+$A_L$モデルでは$\alpha = 0.095 \pm 0.056$が得られ、宇宙定数よりも進化するダークエネルギーが$1.3\sigma$と$1.7\sigma$だけやや有利となる。 ハッブル定数は$\phi$CDMモデルでは$H_0=67.55_{-0.46}^{+0.53}$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$であり、中央値統計値やいくつかの局所的決定とは整合するが、他の局所的決定とは矛盾する。 平坦な$\phi$CDMモデルの物質密度とクラスタリング振幅に関する制約（$\Omega_m = 0.3096 \pm 0.0055$、$\sigma_8 = 0.8013_{-0.0067}^{+0.0077}$）は、$\Lambda$CDMモデルの値と統計的に一致する。 $A_L$を変化させると、CMBデータと非CMBデータ間の緊張が緩和されるが、$A_L = 1.105 \pm 0.037$となり、1より$2.8\sigma$高い値となり、Planckデータに見られる過剰な平滑化と整合する。 AICとDICを用いたモデル比較では、$\phi$CDMモデルは$\Lambda$CDMに匹敵する適合度を示し、$\phi$CDM+$A_L$がわずかに優れていることが示された。 全体的に、$\Lambda$CDMモデルは 依然として優れた適合性を示しているものの、現在のデータでは、クインテッセンスのような動的ダークエネルギーが 緩やかに進化する可能性が残されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We complete our investigation into the residual symmetries of the Kerr-Schild double copy for the Schwarzschild solution. In Part I, we showed that the infinite-dimensional residual gauge algebra collapses to the finite-dimensional global isometries when restricted to Killing vectors. Here, we extend the analysis to proper conformal Killing vectors (CKVs), solving the field equations via the method of characteristics to obtain explicit conformal solutions. While asymptotic flatness and horizon regularity remove divergent contributions, the surviving components form a non-trivial infinite-dimensional algebra, revealing a structural mismatch with the canonical Schwarzschild solution. We resolve this by constructing a unified, Weyl-compensated BRST complex, showing that the infinite-dimensional modes are BRST-exact and do not correspond to physical degrees of freedom. This demonstrates the quantum consistency of the Kerr-Schild double copy, confirming that the physical spectrum is restricted to global isometries. | シュワルツシルト解に対するカー・シルト二重コピーの残差対称性に関する調査を完了する。 パートIでは、無限次元残差ゲージ代数がキリングベクトルに制限されると有限次元大域等長写像に収束することを示した。 ここでは、この解析を適切な共形キリングベクトル（CKV）に拡張し、特性関数法を用いて場の方程式を解き、明示的な共形解を得る。 漸近平坦性と地平正則性によって発散寄与は除去されるが、残存する成分は非自明な無限次元代数を形成し、標準的なシュワルツシルト解との構造的不一致が明らかになる。 我々は、統一されたワイル補償BRST複体を構築することでこの不一致を解決し、無限次元モードがBRST正確であり、物理的な自由度に対応しないことを示す。 これはカー・シルト二重コピーの量子整合性を実証し、物理的スペクトルがグローバル等長変換に制限されていることを確認しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We extend a top-down holographic model of a Weyl semimetal to finite charge density and compute the fermionic spectral function by introducing two probe fermions of opposite chirality. The model is controlled by the boundary fermion mass M and the chemical potential $\mu$. In the zero density, small-M limit, we recover four energy bands, two Weyl points, and linear dispersion in their vicinity, the hallmarks of a Weyl semimetal. As M increases, the bands between the Weyl points become progressively compressed and the spectral weight associated with those bands is smeared out. At finite charge density, we map the Fermi surface in momentum space and identify a Lifshitz transition: two distinct Fermi pockets, each enclosing a different Weyl point, merge into a single large Fermi surface that encloses both. This transition can be induced by either control parameter. Varying M alters the band structure and thus the band shape, which drives the Lifshitz transition, whereas changing $\mu$ shifts the bands relative to the Fermi level without qualitatively changing the band structure, producing the Lifshitz transition by moving the band positions. | 我々は、ワイル半金属のトップダウン・ホログラフィック・モデルを有限電荷密度まで拡張し、反対のカイラリティを持つ2つのプローブフェルミオンを導入することで、フェルミオンのスペクトル関数を計算する。 このモデルは、境界フェルミオン質量Mと化学ポテンシャル$\mu$によって制御される。 ゼロ密度、小さなM極限において、ワイル半金属の特徴である4つのエネルギーバンド、2つのワイル点、およびそれらの近傍における線形分散が回復する。 Mが増加するにつれて、ワイル点間のバンドは徐々に圧縮され、それらのバンドに関連するスペクトル重みはぼやける。 有限電荷密度において、フェルミ面を運動量空間にマッピングし、リフシッツ転移を特定する。 リフシッツ転移とは、それぞれ異なるワイル点を囲む2つの異なるフェルミポケットが、両方を囲む単一の大きなフェルミ面に融合する転移である。 この転移は、どちらの制御パラメータによっても引き起こされる可能性がある。 Mを変化させるとバンド構造、ひいてはバンド形状が変化し、それがリフシッツ転移を引き起こします。 一方、$\mu$を変化させると、バンド構造は定性的に変化せずにフェルミ準位に対するバンドの位置がシフトし、バンドの位置が移動することでリフシッツ転移が生じます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Quasiparticles may possess not only Berry curvature but also a quantum metric in momentum space. We develop a canonical formalism for such quasiparticles based on the Dirac brackets, and demonstrate that quantum metric modifies the phase-space density of states at $\mathcal{O}(\hbar^2)$, leading to corrections to Liouville's theorem, kinetic theory, and related physical quantities. In particular, we show that, in the presence of an inhomogeneous electric field, quantum metric induces corrections to the energy density and energy current. Applied to chiral fermions, this framework provides a nonlinear extension of chiral kinetic theory consistent with quantum field theory. Our work paves the way to potential applications of the quantum metric in high-energy physics and astrophysics. | 準粒子は、ベリー曲率だけでなく、運動量空間における量子計量も持つ可能性がある。 我々は、ディラック括弧に基づくそのような準粒子の標準的形式論を構築し、量子計量が$\mathcal{O}(\hbar^2)$における位相空間状態密度を変化させ、リウヴィルの定理、運動論、および関連する物理量に対する補正をもたらすことを示す。 特に、不均一電場が存在する場合、量子計量がエネルギー密度とエネルギーカレントに対する補正をもたらすことを示す。 この枠組みをカイラルフェルミオンに適用することで、場の量子論と整合するカイラル運動論の非線形拡張が得られる。 我々の研究は、高エネルギー物理学および天体物理学における量子計量の潜在的応用への道を開くものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Rotating primordial black holes (PBHs) in the early universe can emit particles through superradiance, a process particularly efficient when the particle's Compton wavelength is comparable to the PBH's gravitational radius. Superradiance leads to an exponential growth of particle occupation numbers in gravitationally bound states. We present an analysis of heavy bosonic dark matter (DM) production through three gravitational mechanisms: Hawking radiation, superradiant instabilities, and ultraviolet (UV) freeze-in. We consider PBHs that evaporate before Big Bang Nucleosynthesis (BBN). For both scalar and vector DM, our analysis incorporates the evolution of a second superradiant mode. We demonstrate that the growth of a second superradiant mode causes the decay of the first mode, and thus the second mode cannot further enhance the DM abundance beyond that already achieved by the first mode. Our study also reveals that while superradiance generally enhances DM production, gravitational wave (GW) emission from the superradiant cloud may significantly modify this picture. For scalar DM, GW emission reduces the parameter space where superradiance effectively augments relic abundance. For vector DM, rapid GW emission from the superradiant cloud may yield relic abundances below those achieved through Hawking radiation alone. These findings demonstrate that multiple-mode effect and GW emission play critical roles in modeling DM production from PBHs in the early universe. | 初期宇宙において回転する原始ブラックホール（PBH）は、超放射によって粒子を放出することができる。 このプロセスは、粒子のコンプトン波長がPBHの重力半径に匹敵する場合に特に効率的である。 超放射は、重力束縛状態における粒子占有数の指数関数的増加をもたらす。 本研究では、ホーキング放射、超放射不安定性、紫外線（UV）凍結という3つの重力メカニズムによる重いボソン系暗黒物質（DM）生成の解析を示す。 ビッグバン元素合成（BBN）前に蒸発するPBHを対象とする。 スカラーDMとベクトルDMの両方について、本解析では第2の超放射モードの発展を取り入れている。 第2の超放射モードの成長は第1のモードの減衰を引き起こし、したがって第2のモードは第1のモードによって既に達成されたDM存在量を超えてDM存在量を増加させることはできないことを示す。 本研究では、超放射は一般的にDM生成を増強するが、超放射雲からの重力波（GW）放射がこの描像を大きく変化させる可能性があることも明らかにした。 スカラーDMの場合、重力波放射は、超放射が残存物質の存在量を効果的に増加させるパラメータ空間を縮小する。 ベクトルDMの場合、超放射雲からの急速な重力波放射は、ホーキング放射のみで達成されるよりも低い残存物質の存在量をもたらす可能性がある。 これらの知見は、初期宇宙におけるPBHからのDM生成のモデル化において、多重モード効果と重力波放射が重要な役割を果たすことを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper we apply the Sen formalism, which is originally developed for chiral form fields, to construct non-linear $SL(2,\mathbb{R})$ duality-symmetric actions in four dimensions. The non-linear actions contain a potential term whose allowed form satisfies a condition arising from a requirement that twisted self-duality condition of the theory is equivalent to a constitutive relation. This condition can be perturbatively solved to obtain the potential term. In special cases such as DBI theory or D3-brane, the potential term has a closed form. In particular, we construct the $SL(2,\mathbb{R})$ duality-symmetric D3-brane action coupled to the type IIB supergravity background in the Sen formalism Key features of the Sen formalism are also present in the duality-symmetric actions. For example, there are unphysical fields with the wrong sign of kinetic terms. These fields are uncoupled from physical fields at the equations of motion level. We show that the constructed duality-symmetric D3-brane action also has symmetries such as diffeomorphism and kappa symmetry. The action also gives required equations of motion. Hamiltonian analysis is also studied. The decoupling between physical and unphysical sectors are also shown at the Hamiltonian level. | 本論文では、もともとカイラル形式場のために開発された Sen 形式論を適用し、4 次元における非線形 $SL(2,\mathbb{R})$ 双対対称作用を構築する。 この非線形作用にはポテンシャル項が含まれる。 この項の許容形は、理論のツイスト自己双対性条件が構成関係と同値であるという要件から生じる条件を満たす。 この条件は摂動論的に解くことでポテンシャル項を得ることができる。 DBI 理論や D3 ブレーンのような特殊な場合には、ポテンシャル項は閉じた形をとる。 特に、Sen 形式論において、IIB 型超重力背景に結合した $SL(2,\mathbb{R})$ 双対対称 D3 ブレーン作用を構築する。 Sen 形式論の主要な特徴は、双対対称作用にも存在する。 例えば、運動項の符号が間違っている非物理的な場が存在する。 これらの場は、運動方程式レベルでは物理場から分離されている。 構築された双対対称D3ブレーン作用は、微分同相写像やカッパ対称性といった対称性も持つことを示す。 また、この作用は必要な運動方程式も与える。 ハミルトニアン解析も研究する。 物理的セクターと非物理的セクター間の分離も、ハミルトニアンレベルで示される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Changes in magnetic helicity are often discussed across a variety of fields, from condensed matter physics to early universe cosmology. It is frequently stated that the helicity change is given by the integral of the gauge field strength tensor and its dual over spacetime, $\int F \wedge F$. However, this is incorrect when magnetic monopoles once exist in the spacetime. In this paper, we show the correct formula of the helicity change in such a case for the Maxwell theory with the magnetic monopoles. We also discuss what happens when we embed the Maxwell theory with magnetic monopoles into non-Abelian gauge theories. We show that a similar formula holds for the 't Hooft--Polyakov monopole. In particular, we find the winding numbers and the zeroes of the Higgs field in the non-Abelian gauge theory play a crucial role in the helicity change. The same discussion is also applicable to the electroweak theory, and we discuss the implication of our findings to the baryon number change via the chiral anomaly in the early universe. | 磁気ヘリシティの変化は、凝縮系物理学から初期宇宙論に至るまで、様々な分野でしばしば議論されています。 ヘリシティの変化は、ゲージ場強度テンソルとその双対である時空上の積分 $\int F \wedge F$ によって与えられるとよく言われます。 しかし、時空に磁気モノポールが存在する場合には、これは誤りです。 本論文では、磁気モノポールを含むマクスウェル理論において、このような場合のヘリシティ変化の正しい式を示します。 また、磁気モノポールを含むマクスウェル理論を非アーベルゲージ理論に埋め込んだ場合に何が起こるかについても議論します。 同様の式が 't Hooft-Polyakov モノポールに対しても成立することを示します。 特に、非アーベルゲージ理論におけるヒッグス場の巻き数と零点が、ヘリシティ変化において重要な役割を果たすことがわかります。 同じ議論は電弱理論にも当てはまり、我々は、初期宇宙におけるカイラル異常を介した重粒子数の変化に対する我々の発見の意義について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| By worldsheet approach, $n$-point one-loop integrand can be expressed as a combination of $(n+2)$-point tree-level bi-adjoint scalar (BS) amplitudes under forward limit. The integrands constructed by this approach have two closely related features that are different from conventional Feynman diagrams. First, the denominators of loop propagators are linear functions of the loop momentum. Second, the local vertex expression is not manifest. In our previous work, a systematic approach was proposed to handle the nonlocal terms in the one-loop integrand of Yang-Mills-scalar (YMS) theory. Upon canceling the nonlocalities, quadratic propagator forms of both YMS and Yang-Mills (YM) integrands are naturally obtained. In this paper, we generalize the calculation to theories involving gravitons by introducing the one-loop double Yang-Mills-scalar (dYMS) integrands. The cancellation of the nonlocalities of the dYMS integrand in the forward limit coincides with the emergence of local multi-point vertices. We provide two equivalent methods for extracting the vertices and give the final expression of the dYMS integrand with quadratic propagators. In this formula, tree-level effective subcurrents, which exhibit double-copy structures, are attached to the loop propagator line via the local vertices constructed. The quadratic propagator formulas for Einstein-Yang-Mills (EYM) and gravity (GR) integrands are further derived, by the help of the formula for dYMS. The extraction of local vertices in one-loop dYMS integrand also applies at tree-level, thus we have the corresponding expressions of tree-level dYMS, EYM, and GR amplitudes. | 世界面アプローチにより、$n$ 点の 1 ループ積分関数は、前進極限の下での $(n+2)$ 点のツリーレベル双随伴スカラー (BS) 振幅の組合せとして表現できる。 このアプローチによって構築される積分関数は、従来のファインマン図とは異なる 2 つの密接に関連した特徴を持つ。 第 1 に、ループ伝播関数の分母がループ運動量の線形関数であること。 第 2 に、局所頂点表現が明示的ではないこと。 我々の以前の研究では、ヤン・ミルズ・スカラー (YMS) 理論の 1 ループ積分関数における非局所項を扱うための体系的なアプローチが提案されている。 非局所性をキャンセルすると、YMS およびヤン・ミルズ (YM) 積分関数の両方の二次伝播関数形式が自然に得られる。 本論文では、1ループの二重ヤン・ミルズ・スカラー（dYMS）積分関数を導入することにより、重力子を含む理論への計算を一般化する。 前進極限におけるdYMS積分関数の非局所性の解消は、局所多点頂点の出現と一致する。 我々は、頂点抽出のための2つの同等な方法を提供し、二次伝播関数を用いたdYMS積分関数の最終的な表現を与える。 この公式では、二重コピー構造を示すツリーレベルの有効部分カレントが、構築された局所頂点を介してループ伝播関数線に付加される。 dYMSの公式を用いて、アインシュタイン・ヤン・ミルズ（EYM）積分関数と重力（GR）積分関数の二次伝播関数公式をさらに導出する。 1ループdYMS積分関数における局所頂点の抽出は ツリーレベルにも適用されるため、ツリーレベルのdYMS、EYM、およびGR振幅の対応する表現が得られます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the Casimir effect for a massless scalar field confined between two parallel semitransparent mirrors in a vacuum modified by spontaneous Lorentz symmetry breaking. Using Green's function techniques and a point-splitting evaluation of the stress-energy tensor, we compute the vacuum expectation value of the energy density $T_{00}$. After a suitable renormalization, the Casimir energy is obtained as the difference between the vacuum configurations with and without the mirrors. We derive closed-form expressions that generalize the conventional result by simultaneously incorporating the mirror transparency and the Lorentz-violating background. Our analysis shows that the effect of transparency and Lorentz violation consists of a multiplicative correction and an effective rescaling of the plate separation, thereby modifying the functional dependence of the energy on the distance. Beyond the formal derivation, we discuss possible physical realizations of this framework, emphasizing anisotropic media such as nematic liquid crystals (e.g., 5CB), where uniaxial dielectric properties could emulate the Lorentz-violating background. Numerical estimates for such systems illustrate the phenomenological impact of our results and open the possibility of constraining Lorentz-violating coefficients through precision Casimir measurements. | 我々は、自発的ローレンツ対称性の破れによって変化した真空中において、2枚の平行な半透明鏡の間に閉じ込められた質量ゼロのスカラー場に対するカシミール効果を調べる。 グリーン関数法と応力エネルギーテンソルの点分割評価を用いて、エネルギー密度$T_{00}$の真空期待値を計算する。 適切な繰り込みの後、カシミールエネルギーは、鏡がある場合とない場合の真空配置の差として得られる。 我々は、鏡の透明性とローレンツ対称性の破れを伴う背景効果を同時に組み込むことで、従来の結果を一般化する閉じた形式の式を導出する。 我々の解析は、透明性とローレンツ対称性の破れの効果は、乗法的な補正とプレート間隔の実効的な再スケーリングから成り、それによってエネルギーの距離に対する関数依存性を修正することを示している。 正式な導出を超えて、この枠組みの可能な物理的実現について議論する。 特に、一軸誘電特性がローレンツ対称性を破る背景を模倣できるネマティック液晶（例えば5CB）などの異方性媒質に重点を置く。 このような系の数値的評価は、我々の結果の現象論的影響を示し、精密なカシミール測定によってローレンツ対称性を破る係数を制限する可能性を開く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In arXiv:2509.02905 [hep-th], we introduced an approximation that allows one to study Horowitz-Polchinski backgrounds beyond the weak coupling regime. In this paper we describe the resulting solutions, and discuss a few related issues. | arXiv:2509.02905 [hep-th] において、弱結合領域を超えたホロウィッツ・ポルチンスキー背景を研究できる近似を導入しました。 本論文では、得られた解を説明し、関連するいくつかの問題について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the relativistic quantum dynamics of spin-0 particles in the spacetime of a spinning cosmic string that carries both spacelike disclination (conical deficit $\alpha$) and screw dislocation (torsion $J_z$), as well as frame dragging ($J_t$). Using the Feshbach-Villars (FV) reformulation of the Klein-Gordon equation, we obtain a first-order Hamiltonian with a positive-definite density, enabling a clean probabilistic interpretation for bosons in curved or topologically nontrivial backgrounds. In the weak-field regime (retaining terms $\mathcal{O}(G)$ and discarding the $\mathcal{O}(G^2)$ contribution that would otherwise lead to double-confluent Heun behavior), separation of variables in a finite cylinder of radius $R_0$ yields a Bessel radial equation with an effective index $\nu(\alpha, J_t, J_z; E, k)$ that mixes rotation and torsion. The hard-wall condition $J_\nu(\kappa R_0) = 0$ quantizes the spectrum, $E_n^2 = m^2 + k^2 + \left(\frac{j_{\nu,n}}{R_0}\right)^2$. Working in the stationary positive-energy sector, we derive closed-form normalized eigenfunctions and FV density, and we evaluate information-theoretic indicators (Fisher information and Shannon entropy) directly from the FV probability density. We find that increased effective confinement (via geometry/torsion) enhances Fisher information and reduces position-space Shannon entropy, quantitatively linking defect parameters to localisation/complexity. The FV framework thus provides a robust, computationally transparent route to spectroscopy and information measures for scalar particles in rotating/torsional string backgrounds, and it smoothly reproduces the pure-rotation, pure-torsion, and flat-spacetime limits. | 我々は、空間的回位（円錐状欠損$\alpha$）と螺旋転位（ねじれ$J_z$）、そしてフレームドラッグ（$J_t$）の両方を持つ回転宇宙弦の時空におけるスピン0粒子の相対論的量子ダイナミクスを研究する。 クライン・ゴルドン方程式のフェシュバッハ・ヴィラーズ（FV）再定式化を用いて、正定値密度を持つ一次ハミルトニアンを得る。 これにより、曲がった背景や位相的に非自明な背景におけるボソンに対する明確な確率的解釈が可能になる。 弱場領域（$\mathcal{O}(G)$項を保持し、そうでなければ二重合流性ホイン挙動につながる$\mathcal{O}(G^2)$寄与を捨てる）では、半径$R_0$の有限円筒における変数分離により、回転とねじれを混合した実効指数$\nu(\alpha, J_t, J_z; E, k)$を持つベッセルラジアル方程式が得られる。 剛壁条件$J_\nu(\kappa R_0) = 0$はスペクトルを量子化し、$E_n^2 = m^2 + k^2 + \left(\frac{j_{\nu,n}}{R_0}\right)^2$となる。 定常正エネルギーセクターにおいて、閉形式の正規化固有関数と有限体積法（FV）密度を導出し、FV確率密度から直接情報理論的指標（フィッシャー情報量とシャノンエントロピー）を評価する。 その結果、（幾何学／ねじれによる）有効閉じ込めの増加はフィッシャー情報量を増加させ、位置空間シャノンエントロピーを減少させ、欠陥パラメータと局在／複雑性を定量的に結び付けることが明らかになった。 このように、有限体積法（FV）フレームワークは、回転／ねじれ弦背景におけるスカラー粒子の分光法と情報測度への堅牢で計算透過な方法を提供し、純粋回転極限、純粋ねじれ極限、平坦時空極限を滑らかに再現する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In conventional relativistic quantum field theory, the discrete operators C, P, and T are matrix operators with no renormalization scale dependence. However, in a Lorentz-violating theory with a fermion $f^{\mu}$ term in the action, these operators may acquire nontrivial renormalization group behavior. Because the $f^{\mu}$ term may actually be exchanged in the action for an equivalent $c^{\nu\mu}$ term, the scale dependence depends explicitly on the renormalization scheme, even at one-loop order. The scheme dependence means it is always possible to set the scale dependence parameter $X$ to zero, but for analyses of some high-energy electron-photon processes, using a scheme with $X=1$--and thus definite scale dependence for C, P, and T--may nonetheless be more convenient. | 従来の相対論的量子場の理論では、離散演算子 C、P、T は、繰り込みスケール依存性を持たない行列演算子である。 しかし、作用にフェルミオン $f^{\mu}$ 項を持つローレンツ対称性を破る理論では、これらの演算子は非自明な繰り込み群の振る舞いをとる可能性がある。 $f^{\mu}$ 項は実際には作用において等価な $c^{\nu\mu}$ 項と交換される可能性があるため、スケール依存性は、たとえ1ループオーダーであっても、繰り込みスキームに明示的に依存する。 このスキーム依存性は、スケール依存性パラメータ $X$ を常にゼロに設定することが可能であることを意味するが、一部の高エネルギー電子光子過程の解析では、$X=1$ のスキーム、つまり C、P、T の明確なスケール依存性を持つスキームを使用する方が、それでもより便利な場合がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose that moments of time arise through the failed emergence of the temporal diffeomorphism as gauge symmetry, and that the passage of time is a continual process of an instantaneous state collapsing toward a gauge-invariant state. Unitarity and directedness of the resulting time evolution are demonstrated for a minisuperspace model of cosmology. | 我々は、時間的微分同相がゲージ対称性としてうまく現れなかった結果、時間の瞬間が生じ、時間の経過は瞬間状態がゲージ不変状態へと崩壊していく連続的な過程であると提唱する。 結果として生じる時間発展のユニタリー性と方向性は、宇宙論のミニ超空間モデルにおいて実証される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We apply the S-matrix formalism developed in Part I to the interacting scalar theory in four-dimensional de Sitter spacetime. The amplitudes are computed in the angular momentum basis, appropriate to the representations of $SO(1,4)$ de Sitter symmetry group. We discuss the properties of wavefunctions in Bunch-Davies vacuum and derive a new integral representation for the Feynman propagator. We focus on deep infrared processes probing the large scale structure of spacetime, in particular on the processes that are normally forbidden by the energy-momentum conservation laws in flat spacetime. We find that there are no stable particles in self-interacting scalar field theory, but the decay rates are exponentially suppressed for particles with masses far above $\hbar/c\ell$, where $\ell$ is the de Sitter radius. We also show that the ``all out'' amplitudes describing multiparticle production from the vacuum are identically zero, hence Bunch-Davies vacuum is stable with respect to the matter interactions. We show that at the tree level, all scattering amplitudes are infrared finite, well-defined functions of quantum numbers. They have no kinematic singularities, except for the processes involving conformally coupled scalars. | 第1部で展開したS行列形式論を、4次元ド・ジッター時空における相互作用スカラー理論に適用する。 振幅は、$SO(1,4)$ド・ジッター対称群の表現に適した角運動量基底において計算する。 バンチ・デイヴィス真空における波動関数の性質を議論し、ファインマン伝播関数の新しい積分表現を導出する。 我々は、時空の大規模構造を探る深赤外過程、特に平坦時空におけるエネルギー・運動量保存則によって通常は禁制となっている過程に焦点を当てる。 自己相互作用スカラー場理論には安定粒子は存在しないが、$\hbar/c\ell$（$\ell$はド・ジッター半径）をはるかに超える質量を持つ粒子では、崩壊率が指数関数的に抑制されることを見出す。 また、真空からの多粒子生成を記述する「全振幅」は 常にゼロであり、したがってバンチ・デイヴィス真空は 物質相互作用に関して安定であることを示す。 ツリーレベルでは、すべての散乱振幅は 赤外有限で、量子数の明確に定義された関数であることを示す。 共形結合スカラーを伴う過程を除いて、それらには運動学的特異点は存在しない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent breakthroughs in the study of scattering amplitudes have uncovered profound and unexpected connections with combinatorial geometry. These connections range from classical structures -- such as polytopes, matroids, and Grassmannians -- to more modern developments including positroid varieties and the amplituhedron. Together they point toward the unifying framework of positive geometry, in which geometric domains canonically determine analytic functions governing scattering processes. This survey traces the emergence of positive geometry from the physics of amplitudes, building towards recent progress on amplitudes for matroids. | 散乱振幅の研究における最近の飛躍的進歩は、組合せ幾何学との深遠かつ予期せぬ関連性を明らかにした。 これらの関連性は、多面体、マトロイド、グラスマン多様体といった古典的な構造から、ポジトロイド多様体やアンプリチュヘドロンといったより現代的な発展にまで及ぶ。 これらは全体として、幾何学的領域が散乱過程を支配する解析関数を規範的に決定する、正値幾何学という統一的枠組みを指し示している。 本サーベイは、振幅の物理学から正値幾何学がどのようにして生まれたのかを辿り、マトロイドの振幅に関する最近の進歩へと繋げていく。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Evolution of cosmic domain walls (DWs) settles to the scaling solution, which is often assumed to be independent of initial conditions. However, lattice simulations performed in this work reveal a clear dependence of the scaling DW area on the initial configuration of the sourcing scalar field, specifically, its infrared (IR) properties. Namely, the DW area grows as one suppresses IR modes in the initial scalar field spectrum. This growth is saturated, when the area parameter $\xi$ commonly used in the literature reaches the value $\xi_{max} \approx 1.2$. The dependence of $\xi$ on IR modes is argued to be of non-physical origin: it is likely to be due to effects of the lattice boundary. Assuming that physically the memory of initial conditions is erased, one recognizes $\xi \approx 1.2$ obtained in the situation with maximally suppressed IR modes as a genuine universal value of the area parameter in the scaling regime. We demonstrate that ignorance about initial conditions may affect predictions for the energy density of gravitational waves by the factor five. The spectral shape of gravitational waves is also affected by the choice of initial conditions, most notably in the low-frequency part. Likewise, we revisit annihilation of DWs under the influence of a potential bias. It has been previously found in Ref. [19] that the annihilation happens significantly earlier compared to the estimate based on the simple balance between the potential bias and surface energy density. We further support this observation and show that the tendency towards an earlier annihilation gets even stronger upon removing IR modes in simulations. | 宇宙ドメインウォール（DW）の発展は、初期条件に依存しないとしばしば想定されるスケーリング解に落ち着く。 しかしながら、本研究で行った格子シミュレーションは、スケーリングDW面積が、ソースとなるスカラー場の初期構成、特にその赤外線（IR）特性に明確に依存することを示した。 すなわち、初期スカラー場スペクトルにおけるIRモードを抑制すると、DW面積は増加する。 この増加は、文献で一般的に用いられる面積パラメータ$\xi$が$\xi_{max} \approx 1.2$に達すると飽和する。 $\xi$のIRモードへの依存性は、非物理的な起源によるものであり、格子境界の影響によるものである可能性が高いとされている。 初期条件の記憶が物理的に消去されていると仮定すると、IRモードが最大限に抑制された状況で得られた$\xi \approx 1.2$は、スケーリング領域における面積パラメータの真の普遍値であると認識されます。 初期条件に関する無知は、重力波のエネルギー密度の予測に5倍の影響を与える可能性があることを実証します。 重力波のスペクトル形状も初期条件の選択によって影響を受け、特に低周波部分で顕著です。 同様に、ポテンシャルバイアスの影響下にあるDWの消滅を再検討します。 文献[19]では、ポテンシャルバイアスと表面エネルギー密度の単純なバランスに基づく推定値と比較して、消滅がかなり早く起こることがすでに示されています。 私たちはさらにこの観察を支持し、シミュレーションでIRモードを除去すると、消滅が早くなる傾向がさらに強くなることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider holographic entanglement entropy in AdS black hole backgrounds by using the limit of large number of dimensions. By dividing the geometry to two patches (with one patch covering the vicinity of the black hole horizon and another covering the other regions), we are able to obtain fully analytic expressions for the entropy when the entanglement region is a strip. We argue that apart from conformal field theories at finite temperature in high number of dimensions, our method works for nearly critical theories in 3+1 dimensions. In the case of extremal black holes, dual to quantum critical systems, the results take a particularly simple form. We also comment on the case of soliton geometries. Finally, we analyze entanglement entropy for wide strips, and propose a general formula for the first subleading term in the expansion of the entropy in (inverse) system size for generic entanglement regions. | 我々は、高次元極限を用いて、AdSブラックホール背景におけるホログラフィックエンタングルメントエントロピーを考察する。 幾何学を2つのパッチ（1つはブラックホール地平線の近傍をカバーし、もう1つは他の領域をカバーする）に分割することにより、エンタングルメント領域がストリップである場合のエントロピーの完全な解析的表現を得ることができる。 我々は、有限温度における高次元の共形場理論とは別に、我々の方法が3+1次元の近臨界理論にも適用可能であると主張する。 量子臨界系と双対な極限ブラックホールの場合、結果は特に単純な形をとる。 ソリトン幾何学の場合についてもコメントする。 最後に、広いストリップのエンタングルメントエントロピーを解析し、一般的なエンタングルメント領域におけるエントロピーの（逆）システムサイズ展開における最初の下位項の一般的な公式を提案する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The perspective that gravity may govern the unification of all elementary forces calls for extending the gauge-gravity symmetry $SL(2,C)$ to the broader local symmetry $SL(2N,C)$, where $N$ reflects the internal $SU(N)$ subgroup. This extension yields a consistent hyperunification framework in which -- aside from the linear gravity Lagrangian, to which only tensor fields contribute -- the quadratic curvature sector is fully unified across all gauge submultiplets. Tetrad fields play a central role: once dynamical, their invertibility -- treated as a nonlinear sigma-model type length constraint -- naturally implies condensation and thereby triggers spontaneous breaking of $SL(2N,C)$. As a result, while the full gauge multiplet contains vector, axial-vector, and tensor submultiplets, only the vector submultiplet remains in the observed spectrum; the axial-vector and tensor submultiplets acquire large masses at the symmetry-breaking scale. The effective symmetry reduces to $SL(2,C)\times SU(N)$, collecting together $SL(2,C)$ gauge gravity and the $SU(N)$ grand-unified sector. Since states in $SL(2N,C)$ are also classified by spin magnitudes, many $SU(N)$ GUT models -- such as standard $SU(5)$% -- appear ill-suited for fundamental spin-$1/2$ quarks and leptons. By contrast, applying $SL(2N,C)$ to a composite framework with chiral preons in fundamental representations points to $SL(16,C)$, with effective $% SL(2,C)\times SU(8)$ accommodating all three quark-lepton families, as a compelling candidate for hyperunification of all fundamental forces. | 重力がすべての基本力の統一を支配するという見方は、ゲージ重力対称性 $SL(2,C)$ をより広い局所対称性 $SL(2N,C)$ へと拡張することを要求する。 ここで、$N$ は内部 $SU(N)$ 部分群を反映する。 この拡張により、テンソル場のみが寄与する線形重力ラグランジアンとは別に、すべてのゲージ部分多重項にわたって二次曲率セクターが完全に統一される、整合した超統一枠組みが得られる。 テトラッド場は中心的な役割を果たす。 テトラッド場が動的になると、その可逆性 ― 非線形シグマ模型型の長さ制約として扱われる ― は自然に凝縮を意味し、それによって $SL(2N,C)$ の自発的な破れを引き起こす。 その結果、完全なゲージ多重項にはベクトル部分多重項、軸性ベクトル部分多重項、およびテンソル部分多重項が含まれるが、観測されるスペクトルにはベクトル部分多重項のみが残る。 軸性ベクトルとテンソルの部分多重項は、対称性を破るスケールで大きな質量を獲得する。 有効対称性は$SL(2,C)\times SU(N)$に縮小され、$SL(2,C)$ゲージ重力と$SU(N)$大統一セクターを統合する。 $SL(2N,C)$の状態もスピンの大きさによって分類されるため、多くの$SU(N)$大統一模型（標準的な$SU(5)$%など）は、基本的なスピン$1/2$クォークとレプトンには不向きに見える。 対照的に、$SL(2N,C)$を、基本表現におけるカイラルプレオンを含む複合フレームワークに適用すると、3つのクォーク・レプトンファミリーすべてを収容する有効$% SL(2,C)\times SU(8)$を持つ$SL(16,C)$が、すべての基本的な力の超統一の有力な候補となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Measurements in many-body quantum systems can generate non-trivial phenomena, such as preparation of long-range entangled states, dynamical phase transitions, or measurement-altered criticality. Here, we introduce a new measurement scheme that produces an ensemble of mixed states in a subsystem, obtained by measuring a local Hermitian observable on part of its complement. We refer to this as the observable-projected ensemble. Unlike standard projected ensembles-where pure states are generated by projective measurements on the complement-our approach involves projective partial measurements of specific observables. This setup has two main advantages: theoretically, it is amenable to analytical computations, especially within conformal field theories. Experimentally, it requires only a linear number of measurements, rather than an exponential one, to probe the properties of the ensemble. As a first step in exploring the observable-projected ensemble, we investigate its entanglement properties in conformal field theory and perform a detailed analysis of the free compact boson. | 多体系量子系の測定は、長距離エンタングルメント状態の生成、動的相転移、測定変化臨界性といった非自明な現象を引き起こす可能性がある。 本稿では、局所エルミート観測量をその補集合の一部で測定することにより、サブシステム内の混合状態のアンサンブルを生成する新しい測定手法を紹介する。 これを観測量射影アンサンブルと呼ぶ。 標準的な射影アンサンブル（補集合への射影測定によって純粋状態が生成される）とは異なり、本手法では特定の観測量の射影部分測定を行う。 この手法には主に2つの利点がある。 理論的には、特に共形場理論において、解析計算が容易であること。 実験的には、アンサンブルの特性を調べるのに、指数関数的な回数ではなく線形回数の測定で済むことである。 観測可能量射影アンサンブルを探る第一歩として、共形場理論におけるそのエンタングルメント特性を調べ、自由コンパクトボソンの詳細な解析を行う。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study Carrollian contractions of $W_N$-algebras from a free-field perspective. Using a contraction of the Miura transformation, we obtain explicit free-field realizations of the resulting Carrollian $W_N$-algebras. At the classical level, they are isomorphic to the Galilean $W_N$-algebras. In the quantum case, we distinguish between two Carrollian constructions: a flipped Carrollian contraction, where the time direction is reversed in one sector, and a symmetric contraction. The flipped construction yields a quantum algebra isomorphic to the Galilean one, whereas the symmetric construction produces a distinct quantum Carrollian $W_N$-algebra whose basic structure constants are identical to those of the classical Carrollian $W_N$-algebra. These algebras provide a natural framework for studying extended symmetries in Carrollian conformal field theories, motivated by recent developments in flat space holography. Our construction provides tools for developing the representation theory of Carrollian (and Galilean) $W_N$-algebras using free-field techniques. | 我々は自由場の観点から$W_N$-代数のキャロル縮約を研究する。 ミウラ変換の縮約を用いて、結果として得られるキャロル$W_N$-代数の明示的な自由場実現を得る。 古典レベルでは、それらはガリレオ$W_N$-代数と同型である。 量子レベルでは、2つのキャロル構成を区別する。 1つは時間方向が一方のセクターで反転した反転キャロル縮約、もう1つは対称縮約である。 反転構成はガリレオ代数と同型の量子代数を与えるが、対称構成は基本構造定数が古典キャロル$W_N$-代数と同一である、異なる量子キャロル$W_N$-代数を与える。 これらの代数は、平坦空間ホログラフィーの最近の発展に触発され、キャロル共形場理論における拡張対称性を研究するための自然な枠組みを提供する。 我々の構成は、自由場手法を用いてキャロル（およびガリレオ）$W_N$-代数の表現論を展開するためのツールを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the practice of physics model building, the process of renormalization, resummation, and anomaly cancellation is to incrementally repair initially ill-defined Lagrangian quantum field theories. Impressive as this is, one would rather have concisely defined complete theories to begin with, and understand these choices as emergent from fundamental principles. As an instructive example, we recall renormalization choices for Wilson loop observables in abelian Chern-Simons theory. Then we show that these emerge in a novel non-Lagrangian topological completion of 5D Maxwell-Chern-Simons QFT, by means of proper flux quantization in 2-Cohomotopy. This result is a modest cousin, with applications to topologically ordered quantum materials, of the more ambitious flux quantization of 11D supergravity in 4-Cohomotopy ("Hypothesis H"). | 物理モデル構築の実践において、繰り込み、再総和、そして異常性の解消というプロセスは、当初定義が不十分だったラグランジアン量子場理論を段階的に修復するものである。 これは確かに印象的であるが、むしろ簡潔に定義された完全な理論をまず確立し、これらの選択が基本原理から生じるものとして理解する方が望ましい。 教訓的な例として、アーベル型チャーン＝サイモンズ理論におけるウィルソンループ観測量に対する繰り込みの選択を想起する。 そして、これらが2次元コホモトピーにおける適切な磁束量子化によって、5次元マクスウェル＝チャーン＝サイモンズ場の理論の新たな非ラグランジアン位相的完成において現れることを示す。 この結果は、位相的に秩序立った量子物質への応用において、4次元コホモトピーにおける11次元超重力のより野心的な磁束量子化（「仮説H」）の控えめな近縁種となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The operator wavefunction provides a fine-grained description of quantum chaos and of the irreversible growth of simple operators into increasingly complex ones. Remarkably, at finite temperature this wavefunction can acquire a phase that increases linearly with the size of operator, a phenomenon called $\textit{size winding}$. Although size winding occurs naturally in a holographic setting, the emergence of a coherent phase in a scrambled operator remains mysterious from the standpoint of a thermalizing quantum many-body system. In this work, we elucidate this phenomenon by introducing the related concept of $\textit{Krylov winding}$, whereby the operator wavefunction has a phase which winds linearly with the Krylov index. We argue that Krylov winding is a generic feature of quantum chaotic systems. It gives rise to size winding under two additional conditions: (i) a low-rank mapping between the Krylov and size bases, which ensures phase alignment among operators of the same size, and (ii) the saturation of the ``chaos-operator growth'' bound $\lambda_L \leq 2 \alpha$ (with $\lambda_L$ the Lyapunov exponent and $\alpha$ the growth rate), which ensures a linear phase dependence on size. For systems which do not saturate this bound, with $h = \lambda_L / 2\alpha <1$, the winding with Pauli size $\ell$ becomes $\textit{superlinear}$, behaving as $\ell^{1/h}$. We illustrate these results with two microscopic models: the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model and a disordered $k$-local spin model. | 作用素波動関数は、量子カオスと、単純な作用素から複雑な作用素への不可逆な成長を詳細に記述する。 驚くべきことに、有限温度において、この波動関数は作用素のサイズに比例して増加する位相、いわゆる$\textit{サイズ巻き}$を獲得する。 サイズ巻きはホログラフィックな環境では自然に起こるが、スクランブル作用素におけるコヒーレント位相の出現は、熱化量子多体系の観点からは依然として謎に包まれている。 本研究では、関連する概念$\textit{クリロフ巻き}$を導入することでこの現象を解明する。 この概念では、作用素波動関数の位相はクリロフ指数に比例して巻き上がる。 クリロフ巻きは量子カオス系の一般的な特徴であると主張する。 これは、2つの追加条件下でサイズワインディングを生じさせる。 (i) クリロフ基底とサイズ基底間の低ランク写像。 これにより、同じサイズの演算子間の位相整合が保証される。 (ii) 「カオス演算子成長」境界 $\lambda_L \leq 2 \alpha$ の飽和（ここで、$\lambda_L$ はリアプノフ指数、$\alpha$ は成長率）。 これにより、サイズに対する線形位相依存性が保証される。 この境界を飽和しない系、つまり $h = \lambda_L / 2\alpha <1$ の場合、パウリサイズ $\ell$ によるワインディングは $\textit{superlinear}$ となり、$\ell^{1/h}$ として振舞う。 これらの結果を、Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) モデルと無秩序 $k$ 局所スピンモデルの2つのミクロモデルで説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We establish the conditions under which a conservation law associated with a non-invertible operator may be realized as a symmetry in quantum mechanics. As illustrated by Wigner, all symmetries forming a group structure (and hence invertible) must be either unitary or antiunitary. Relinquishing this assumption of invertibility, we demonstrate that the fundamental invariance of quantum transition probabilities under the application of symmetries mandates that all non-invertible symmetries may only correspond to {\it projective} unitary or antiunitary transformations, i.e., {\it partial isometries}. This extends the notion of physical states beyond conventional rays in Hilbert space to equivalence classes in an {\it extended, gauged Hilbert space}, thereby broadening the traditional understanding of symmetry transformations in quantum theory. We discuss consequences of this result and explicitly illustrate how, in simple model systems, whether symmetries be invertible or non-invertible may be inextricably related to the particular boundary conditions that are being used. | 我々は、非可逆作用素に関連する保存則が量子力学における対称性として実現される条件を確立する。 ウィグナーによって示されたように、群構造を形成する（したがって可逆な）すべての対称性は、ユニタリーまたは反ユニタリーのいずれかでなければならない。 この可逆性の仮定を放棄し、対称性の適用下における量子遷移確率の基本的不変性は、すべての非可逆対称性が{\it 射影的}ユニタリー変換または反ユニタリー変換、すなわち{\it 部分等長変換}にのみ対応することを強制することを示す。 これは、物理状態の概念をヒルベルト空間における従来の射影を超えて{\it 拡張されたゲージ付きヒルベルト空間}の同値類にまで拡張し、それによって量子論における対称性変換の伝統的な理解を広げる。 我々はこの結果の帰結について議論し、単純なモデル系において、対称性が可逆であるか不可逆であるかが、使用されている特定の境界条件と密接に関係していることを明示的に示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We uncover a universal sector of relativistic fluid dynamics by taking a novel ultrarelativistic limit in which the temperature tends to zero while the flow simultaneously approaches the speed of light. In this regime, hydrodynamics becomes an effective theory of \emph{null matter}, characterised by a preferred null vector, a preferred scale, and their gradients. We show that this theory of null matter constitutes an example of a hydrodynamic theory that can be linearly stable and causal in an arbitrary choice of frame. The framework developed here for null matter can offer insights into ultrarelativistic heavy-ion collisions, astrophysical phenomena with inherently large Lorentz factors, and the dynamics of black hole horizons. | 我々は、温度がゼロに近づくと同時に流れが光速に近づくという新しい超相対論的極限をとることで、相対論的流体力学の普遍的な領域を明らかにする。 この領域では、流体力学は、好ましいヌルベクトル、好ましいスケール、そしてそれらの勾配によって特徴付けられる、\emph{ヌル物質}の有効な理論となる。 我々は、このヌル物質理論が、任意のフレーム選択において線形安定かつ因果関係を持ち得る流体力学理論の一例を構成することを示す。 ここでヌル物質のために開発された枠組みは、超相対論的重イオン衝突、本質的に大きなローレンツ因子を持つ天体物理現象、そしてブラックホールの地平線のダイナミクスへの洞察を提供することができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we point out a contradiction between holography and scale-separated AdS (i.e. parametrically large mass gap) in string theory, making the standard assumption that the holographic CFT describes the IR degrees of freedom on a brane that decouple from gravity. We show that the CFT can only decouple from gravity if the scalar potential in the dual AdS satisfies a certain criterion. Namely, there must exist a scalar field trajectory that follows the gradient of the scalar potential to the asymptotic region of the scalar field space in which limit $V\sim m^\alpha$, where $\alpha\leq 2$ is a constant and $m$ is the mass scale of the lightest tower of states. This condition, which implies lack of scale-separation, is satisfied in the standard examples of AdS/CFT. However, proposed attempts at achieving scale separation, such as DGKT, employ scalar potentials that scale as $m^\alpha$ with $\alpha>2$ in the asymptotic region of moduli space. We therefore conclude that the CFT duals of DGKT vacua cannot exist in string theory. Barring fine-tuning, our conclusions apply to other Ricci-flat flux compactifications including the KKLT scenario which relies on scale separation to obtain a metastable de Sitter uplift. | 本研究では、ホログラフィックCFTがブレーン上の重力から分離したIR自由度を記述するという標準的な仮定のもと、弦理論におけるホログラフィックとスケール分離AdS（すなわち、パラメトリックに大きな質量ギャップ）との間の矛盾を指摘する。 双対AdSにおけるスカラーポテンシャルが特定の基準を満たす場合にのみ、CFTは重力から分離できることを示す。 すなわち、スカラー場の軌跡が存在し、その軌跡はスカラー場空間の漸近領域までスカラーポテンシャルの勾配を辿り、その極限$V\sim m^\alpha$（$\alpha\leq 2$は定数、$m$は最軽量タワーオブステートの質量スケール）に達する必要がある。 スケール分離がないことを意味するこの条件は、AdS/CFTの標準的な例において満たされる。 しかし、DGKTなどのスケール分離を達成するための提案された試みは、モジュライ空間の漸近領域において$m^\alpha$（$\alpha>2$）に比例するスカラーポテンシャルを用いている。 したがって、DGKT真空のCFT双対は弦理論には存在できないと結論する。 微調整を除けば、我々の結論は、スケール分離を利用して準安定ド・ジッター隆起を得るKKLTシナリオを含む、他のリッチ平坦磁束コンパクト化にも当てはまる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study two-dimensional massless Dirac fermions at neutrality, coupled to bosonic modes through a Yukawa interaction. We then examine the intriguing possibility that such a system, devoid of carriers at zero temperature, might nevertheless exhibit superconductivity. Remarkably, we find that superconductivity emerges in the vicinity of Gross-Neveu quantum criticality, provided the fermions cease to behave as well-defined quasiparticles, that is, once their anomalous dimension in the normal state becomes sufficiently large. In other words, well-defined fermions do not superconduct, whereas ill-defined ones do. We analyze four symmetry-distinct bosonic modes, each capable of driving normal-state criticality and, in three of the four cases, giving rise to a distinct superconducting phase. While phase fluctuations are strong in this regime, we argue that they do not destroy the superconducting state. We further characterize the resulting pairing states for a concrete Dirac model of spin-orbit coupled systems with orbitals of different parity. Our results are obtained using the SYK-inspired framework for Dirac systems introduced by Kim et al.[1], which provides a controlled approach to the strongly coupled regime of Dirac fluids near Gross-Neveu criticality. | 我々は、中性状態にある質量ゼロの2次元ディラックフェルミオンを、湯川相互作用を介してボソンモードと結合させて研究する。 次に、零温度でキャリアを欠くこのような系が、それでも超伝導を示すという興味深い可能性を検証する。 驚くべきことに、フェルミオンが明確に定義された準粒子として振る舞うことをやめれば、つまり、常伝導状態における異常次元が十分に大きくなれば、グロス・ヌヴー量子臨界点付近で超伝導が発現することを発見した。 言い換えれば、明確に定義されたフェルミオンは超伝導を示さないが、明確に定義されていないフェルミオンは超伝導を示す。 我々は、対称性の異なる4つのボソンモードを解析する。 これらのモードはそれぞれ常伝導状態臨界を駆動することができ、4つのケースのうち3つでは明確な超伝導相を生じる。 この領域では位相揺らぎが強いものの、超伝導状態を破壊しないと考えられる。 さらに、異なるパリティの軌道を持つスピン軌道結合系の具体的なディラック模型について、結果として生じる対形成状態を特徴付ける。 我々の結果は、キムら[1]によって導入されたSYKに着想を得たディラック系のための枠組みを用いて得られたもので、グロス・ヌヴー臨界近傍のディラック流体の強結合領域に対する制御されたアプローチを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We implement physics-informed-neural-networks (PINNs) to compute holographic entanglement entropy and entanglement wedge cross section. This technique allows us to compute these quantities for arbitrary shapes of the subregions in any asymptotically AdS metric. We test our computations against some known results and further demonstrate the utility of PINNs in examples, where it is not straightforward to perform such computations. | 我々は、物理学に基づくニューラルネットワーク（PINN）を実装し、ホログラフィックエンタングルメントエントロピーとエンタングルメントウェッジ断面積を計算します。 この手法により、任意の漸近的AdS計量における任意の形状の部分領域に対してこれらの量を計算できます。 我々は、いくつかの既知の結果と比較して計算結果を検証し、さらに、そのような計算を実行するのが簡単ではない例においてPINNの有用性を示します。 |