本ウェブサイトはあくまで非公式です．
研究に用いる場合には，必ず原論文を読んでください．このウェブサイトはあくまで情報収集をサポートするためのものであり，正確性を保証するものではありません．
掲載されている論文の著作権は各論文の著者にあります．
本ウェブサイトで利用しているメタデータ（タイトルやアブストラクト等）はCC0 1.0の下で利用が許可されています．
本ウェブサイトの利用によって生じたあらゆる損害について管理人は責任を負いません．
Thank you to arXiv for use of its open access interoperability. This service was not reviewed or approved by, nor does it necessarily express or reflect the policies or opinions of, arXiv.
本ウェブページの作成にはarXiv APIを使用しています.arXivのオープンアクセスな相互運用性を利用できることについて,arXivに心より感謝申し上げます.このウェブサイトはarXivによってレビューまたは承認されたものではなく，必ずしもarXivの方針または意見を表明または反映するものではありません．
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We develop analytical and numerical methods for the matrix thermofield in the large $N$ limit. Through the double collective representation on the Schwinger-Keldysh contour, it provides thermodynamical properties and finite temperature correlation functions, for large $N$ matrix quantum systems. | 大N極限における行列熱場に対する解析的・数値的手法を開発する。 シュウィンガー・ケルディッシュ曲線上の二重集団表現を通して、大N行列量子系に対する熱力学的性質と有限温度相関関数を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We revisit the computation of the classical gravitational waveform for a particle moving in a plane wave background using on-shell amplitudes. We emphasize the relationship between gravitational memory and the boundary conditions of external scattering states, which were neglected in previous works. We then provide the first tree-level expression for the waveform that captures all memory effects. The waveform is presented in terms of Synge's world function, with explicit tail terms, and a smooth weak memory limit. We also discuss the choice of BMS frame for the waveform on a plane wave background. In flat space, this corresponds to a choice of soft dressing of the initial state. We show that on a plane wave background, this dressing becomes a supertranslation of the waveform, in addition to a phase shift in the waveshape of the background. | 平面波背景中を運動する粒子の古典的重力波形の計算を、オンシェル振幅を用いて再検討する。 先行研究では無視されてきた重力メモリと外部散乱状態の境界条件との関係に重点を置く。 次に、すべてのメモリ効果を捉える波形の初めてのツリーレベル表現を与える。 波形は、明示的なテイル項と滑らかな弱メモリ極限を持つSyngeの世界関数で表す。 また、平面波背景上の波形のBMSフレームの選択についても議論する。 平坦空間では、これは初期状態のソフトドレッシングを選択することに対応する。 平面波背景上では、このドレッシングは背景の波形の位相シフトに加えて、波形の超平行移動となることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The standard model of particle physics is usually cast in symmetry-first terms. Recently, a geometry-first picture has been proposed, in which the relevant symmetries do not appear explicitly at the ground level of ontology. In this paper I extend this approach to two central mechanisms of the standard model: spontaneous symmetry breaking and the Yukawa coupling, both essential for particles to acquire mass. These reformulations offer alternative explanations cast in purely geometric terms. For example, a particle's quantum numbers correspond to the internal space it inhabits and to the geometric type of object it is (e.g. an $(n,m)$-tensor). I argue that a symmetry-first account in terms of principal and associated bundles admits a genuine geometry-first counterpart only when the group's representation coincides with the automorphism group of the fibre -- a condition that cuts the slack tolerated by the symmetry-first view. | 素粒子物理学の標準模型は、通常、対称性優先の観点から表現される。 最近、幾何学優先の描像が提案されたが、この描像では、関連する対称性はオントロジーの基底レベルでは明示的に現れない。 本論文では、このアプローチを標準模型の2つの中心的なメカニズム、すなわち自発的対称性の破れと湯川結合に拡張する。 これらはどちらも粒子が質量を獲得するために不可欠である。 これらの再定式化は、純粋に幾何学的な観点から表現された代替的な説明を提供する。 例えば、粒子の量子数は、粒子が存在する内部空間と、粒子の幾何学的タイプ（例えば、(n,m)-テンソル）に対応する。 主束と随伴束を用いた対称性優先の説明は、群の表現がファイバーの自己同型群と一致する場合にのみ、真の幾何学優先の対応を許容する。 これは、対称性優先の見解が許容する余裕をなくす条件である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We consider general $k=-1$ FLRW covariant quantum spacetimes $\mathcal{M}^{3,1} \times \mathcal{K}$ with fuzzy extra dimensions $\mathcal{K}$ as classical solutions of the IKKT matrix model. The coupled equations of motion are recast in terms of conservation laws, which allow to determine the evolution of spacetime in a transparent way. We show that $\mathcal{K}$ is stabilized as a classical solution in the presence of a large $R$ charge, corresponding to internal angular momentum. This provides a mechanism to maintain a large hierarchy between UV and IR scales. We also argue that the evolution of spacetime is determined by a balance between classical and quantum effects, leading to a cosmic scale factor $a(t) \sim t$ and constant dilaton at late times. On such a background, the undeformed IKKT model leads to a higher-spin gauge theory including gravity. | 我々は、一般的な$k=-1$ FLRW共変量子時空$\mathcal{M}^{3,1} \times \mathcal{K}$を、IKKT行列模型の古典解として考察する。 結合した運動方程式は保存則を用いて書き直され、これにより時空の発展を透過的に決定することができる。 我々は、内部角運動量に対応する大きな$R$電荷が存在する場合、$\mathcal{K}$が古典解として安定化することを示す。 これは、UVスケールとIRスケールの間に大きな階層性を維持するメカニズムを提供する。 また、時空の発展は古典効果と量子効果のバランスによって決定され、宇宙スケール因子$a(t) \sim t$と、遅い時間における一定のディラトンをもたらすと主張する。 このような背景から、変形されていないIKKT模型は、重力を含む高スピンゲージ理論へと導きます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Quiver Yangians are infinite-dimensional algebras capturing the BPS structure of a large class of supersymmetric models. Quiver theories related by Seiberg duality are expected to have isomorphic quiver Yangians, and this isomorphism has previously been shown for quivers corresponding to generalised conifold geometries. In this work, we present an explicit isomorphism for the two Seiberg dual phases of the F0 quiver theory, which falls outside of the above class. Some aspects of our construction are similar to the known cases, while others appear to be specific to the F0 quiver. In particular, the map involves square roots of operators bilinear in the fermionic fields of the mode being dualised. | 箙ヤンギアンは、超対称モデルの大きなクラスのBPS構造を捉える無限次元代数である。 ザイバーグ双対性によって関連付けられる箙理論は、同型の箙ヤンギアンを持つと期待され、この同型性は、一般化円錐幾何学に対応する箙に対して既に示されている。 本研究では、上記のクラスに属さないF0箙理論の2つのザイバーグ双対相に対して、明示的な同型性を提示する。 我々の構成のいくつかの側面は既知の場合と類似しているが、他の側面はF0箙に特有であるように思われる。 特に、写像は、双対化されるモードのフェルミオン場における双線型作用素の平方根を含む。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We construct wavefunctions for unitary irreducible representations (UIRs) of the Bondi-Metzner-Sachs (BMS) group, i.e. BMS particles, and show that they describe quantum superpositions of (Poincar\'e) particles propagating on inequivalent gravity vacua. This follows from reconsidering McCarthy's classification of BMS group UIRs through a unique, Lorentz-invariant but non-linear, decomposition of supermomenta into hard and soft pieces. | 我々は、ボンディ・メッツナー・サックス（BMS）群のユニタリ既約表現（UIR）、すなわちBMS粒子の波動関数を構築し、それらが、非等価な重力真空上を伝播する（ポアンカレ）粒子の量子重ね合わせを記述することを示す。 これは、マッカーシーによるBMS群UIRの分類を、超運動量をローレンツ不変かつ非線形に、ハード部分とソフト部分に分解することによって再考することから得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model is of paramount importance for the understanding of both strange metals and a microscopic theory of two-dimensional gravity. We study the interplay between Stabilizer R\'enyi Entropy (SRE) and entanglement entropy in both the ground state and highly excited states of the SYK4+SYK2 model interpolating the highly chaotic four-body interactions model with the integrable two-body interactions one. The interplay between these quantities is assessed also through universal statistics of the entanglement spectrum and its anti-flatness. We find that SYK4 is indeed characterized by a complex pattern of both entanglement and non-stabilizer resources while SYK2 is non-universal and not complex. We discuss the fragility and robustness of these features depending on the interpolation parameter. | Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型は、ストレンジメタルと2次元重力の微視的理論の両方を理解する上で極めて重要です。 我々は、高度にカオス的な4体相互作用モデルと可積分な2体相互作用モデルを補間するSYK4+SYK2 模型の基底状態と高励起状態の両方における安定化R\'enyiエントロピー (SRE) とエンタングルメントエントロピーの相互作用を研究します。 これらの量の相互作用は、エンタングルメントスペクトルの普遍統計とその反平坦性によっても評価されます。 SYK4 はエンタングルメントと非安定化資源の両方の複雑なパターンによって特徴付けられますが、SYK2 は非普遍的で複雑ではありません。 我々は、補間パラメータに依存したこれらの特徴の脆弱性と堅牢性について議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The low-energy effective description of Weyl semimetals is defined by the axion electrodynamics, which captures the effects arising due to the presence of nodes of opposite chirality in the electronic structure. Here we explore the magnetoelectric response of time-reversal breaking (TRB) Weyl superconductors in the London regime. The influence of the axion contribution leads to an increase in the London penetration depth$-$a behavior that can be anticipated by first considering the photon spectrum of a TRB Weyl semimetal. Moreover, we find that both the Meissner state and the vortex phase feature an interplay between the electric and magnetic fields. This leads to a nonvanishing electromagnetic angular momentum, which we calculate for a number of geometrical configurations. | ワイル半金属の低エネルギー有効記述は、アクシオン電気力学によって定義され、これは電子構造における反対のカイラリティを持つノードの存在によって生じる効果を捉える。 本稿では、ロンドン領域における時間反転破れ（TRB）ワイル超伝導体の磁気電気応答を探求する。 アクシオン寄与の影響は、ロンドン侵入深度の増加につながる。 これは、まずTRBワイル半金属の光子スペクトルを考慮することで予測できる挙動である。 さらに、マイスナー状態と渦糸相の両方において、電場と磁場の相互作用が見られることを明らかにした。 これは、ゼロにならない電磁角運動量をもたらし、これをいくつかの幾何学的構成について計算した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We give a rigorous definition of sine dilaton gravity in terms of the worldsheet theory of the complex Liouville string arXiv:2409.17246. The latter has a known exact solution that we leverage to explore the gravitational path integral of sine dilaton gravity - a quantum deformation of dS JT gravity that admits both AdS$_2$ and dS$_2$ vacua. We uncover that the gravitational path integral receives contributions from new saddles describing transitions between vacua in a third-quantized picture. We also discuss the sphere and disk partition function in this context and contrast our findings with other recent work on this theory. | 我々は、複素リウヴィル弦の世界面理論 arXiv:2409.17246 を用いて、正弦ディラトン重力の厳密な定義を与える。 後者は既知の厳密解を有しており、これを用いて正弦ディラトン重力の重力経路積分を探索する。 これは、AdS$_2$ 真空と dS$_2$ 真空の両方を許容する dS JT 重力の量子変形である。 我々は、重力経路積分が、第三量子化された描像における真空間の遷移を記述する新たな鞍点から寄与を受けることを明らかにする。 また、この文脈における球面および円板分割関数についても議論し、この理論に関する最近の他の研究と我々の知見を比較する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Light scalar or vector particles are among the most studied dark matter candidates. Yet, those are always described as scalar or vector fields. In this paper, we explore instead the embedding of the scalar particle in an antisymmetric rank-three tensor field, and the dark photon into an antisymmetric rank-two tensor field (a so-called Kalb-Ramond field), and construct minimal bases of effective interactions with Standard Model fields. Then, keeping phenomenological applications as our main objective, a number of theoretical aspects are clarified, in particular related to the impact of existing dualities among the corresponding free theories, and concerning their Stueckelberg representations. Besides, for the rank-two field, we present for the first time its full propagator, accounting for the possible presence of a pseudoscalar mass term. Thanks to these results, and with their different kinematics, gauge-invariant limits, and Lorentz properties, we show that these higher-form fields provide genuine alternative frameworks, with different couplings and expected signatures at low-energy or at colliders. | 軽いスカラー粒子またはベクトル粒子は、最も研究されている暗黒物質候補の一つです。 しかしながら、それらは常にスカラー場またはベクトル場として記述されます。 本論文では、スカラー粒子を反対称ランク3テンソル場に、そして暗黒光子を反対称ランク2テンソル場（いわゆるカルプ・ラモンド場）に埋め込むことを探求し、標準模型の場との有効相互作用の最小基底を構築します。 次に、現象論的応用を主な目的として、特に対応する自由理論間の既存の双対性の影響、およびそれらのシュテッケルベルク表現に関して、いくつかの理論的側面を明らかにします。 さらに、ランク2場については、擬スカラー質量項の存在の可能性を考慮した完全な伝播関数を初めて提示します。 これらの結果と、それらの異なる運動学、ゲージ不変極限、およびローレンツ特性のおかげで、これらの高次形式場は、異なる結合と低エネルギーまたは衝突型加速器での期待される特徴を持つ、真の代替枠組みを提供することを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study general properties of confinement phase transitions in the early universe. An observable gravitational wave signal from such transitions requires significant supercooling. However, in almost all understood examples of confining gauge theories the degree of supercooling is too small to give interesting gravitational wave signals. We review and highlight the evidence why supercooling is not generic in confining gauge theories. The exceptions are Randall-Sundrum models which define a strongly coupled gauge theory holographically by a 5D gravitational theory. We construct a simple illustrative model of a 4D gauge theory inspired by features of the Randall-Sundrum model. It is a large-$N$ gauge theory in the conformal window coupled to a weakly coupled scalar field which undergoes a supercooled phase transition that breaks the conformal symmetry and triggers confinement. We show that there are interesting features in the gravitational wave spectra that can carry the imprint of the confining gauge theory. | 我々は初期宇宙における閉じ込め相転移の一般的な性質を研究する。 このような転移から観測可能な重力波信号を得るには、かなりの過冷却が必要である。 しかし、ほとんどすべての閉じ込めゲージ理論の例では、過冷却の度合いが小さすぎて、興味深い重力波信号は得られない。 我々は、なぜ過冷却が閉じ込めゲージ理論において一般的ではないのかを示す証拠をレビューし、強調する。 例外は、5次元重力理論によって強結合ゲージ理論をホログラフィックに定義するランドール・サンドラム模型である。 我々は、ランドール・サンドラム模型の特徴に着想を得た、4次元ゲージ理論の簡単な例示的な模型を構築する。 これは、共形窓内の大$N$ゲージ理論であり、弱結合スカラー場と結合している。 スカラー場は過冷却相転移を起こし、共形対称性を破り、閉じ込めを引き起こす。 我々は、重力波スペクトルに、閉じ込めゲージ理論の痕跡を 伝える興味深い特徴があることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| It is known that a large class of characters of 2d conformal field theories (CFTs) can be written in the form of a Nahm sum. In \cite{Zagier:2007knq}, D. Zagier identified a list of Nahm sum expressions that are modular functions under a congruence subgroup of $SL(2,\mathbb{Z})$ and can be thought of as candidates for characters of rational CFTs. Motivated by the observation that the same formulas appear as the half-indices of certain 3d $\mathcal{N}=2$ supersymmetric gauge theories, we perform a general search over low-rank 3d $\mathcal{N}=2$ abelian Chern-Simons matter theories which either flow to unitary TFTs or $\mathcal{N}=4$ rank-zero SCFTs in the infrared. These are exceptional classes of 3d theories, which are expected to support rational and $C_2$-cofinite chiral algebras on their boundary. We compare and contrast our results with Zagier's and comment on a possible generalization of Nahm's conjecture. | 2次元共形場理論（CFT）の指標の大部分は、Nahm和の形で表せることが知られている。 \cite{Zagier:2007knq}において、D. Zagierは、$SL(2,\mathbb{Z})$の合同部分群の下でモジュラー関数となるNahm和表現のリストを特定し、有理CFTの指標の候補として考えることができる。 同じ式が特定の3次元$\mathcal{N}=2$超対称ゲージ理論の半指数として現れるという観察に基づき、低ランク3次元$\mathcal{N}=2$アーベルチャーン・サイモンズ物質理論を一般化し、赤外領域においてユニタリーTFTまたはランク0の$\mathcal{N}=4$SCFTへと流れることを探索する。 これらは3次元理論の例外的なクラスであり、その境界上で有理数および$C_2$-コ有限カイラル代数を支持することが期待される。 我々は我々の結果をZagierの結果と比較対照し、Nahm予想の一般化の可能性についてコメントする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In four-dimensional scalar-tensor theories derived via dimensional regularization with a conformal rescaling of the metric, we study the stability of planar black holes (BHs) whose horizons are described by two-dimensional compact Einstein spaces with vanishing curvature. By taking an infinite sum of Lovelock curvature invariants, it is possible to construct BH solutions whose metric components remain nonsingular at $r=0$, with a scalar-field derivative given by $\phi'(r)=1/r$, where $r$ is the radial coordinate. We show that such BH solutions suffer from a strong coupling problem, where the kinetic term of the even-parity scalar-field perturbation associated with the timelike coordinate vanishes everywhere. Moreover, we find that these BHs are subject to both ghost and Laplacian instabilities for odd-parity perturbations near $r=0$. Consequently, the presence of these pathological features rules out regular planar BHs with the scalar-field profile $\phi'(r)=1/r$ as physically viable and stable configurations. | 次元正則化と計量の共形リスケーリングによって導かれる4次元スカラーテンソル理論において、曲率が零となる2次元コンパクトアインシュタイン空間で地平が記述される平面ブラックホール（BH）の安定性を研究する。 ラブロック曲率不変量の無限和をとることで、$r=0$において計量成分が非特異性を保ち、スカラー場微分が$\phi'(r)=1/r$で与えられるBH解を構成することができる。 ここで、$r$は動径座標である。 このようなBH解は、時間的座標に関連する偶パリティスカラー場摂動の運動項があらゆる場所で零となる強結合問題に悩まされることを示す。 さらに、これらのBHは、$r=0$付近の奇パリティ摂動に対してゴースト不安定性とラプラシアン不安定性の両方を示すことがわかる。 その結果、これらの異常な特徴の存在は、スカラー場プロファイル$\phi'(r)=1/r$を持つ規則的な平面BHが物理的に実行可能かつ安定した構成として排除されることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We explore indefinite causal order between events in the context of quasiclassical spacetimes in superposition. We introduce several new quantifiers to measure the degree of indefiniteness of the causal order for an arbitrary finite number of events and spacetime configurations in superposition. By constructing diagrammatic and knot-theoretic representations of the causal order between events, we find that the definiteness or maximal indefiniteness of the causal order is topologically invariant. This reveals an intriguing connection between the field of quantum causality and knot theory. Furthermore, we provide an operational encoding of indefinite causal order and discuss how to incorporate a measure of quantum coherence into our classification. | 我々は、重ね合わせ状態にある準古典時空の文脈において、事象間の不確定な因果秩序を探求する。 任意の有限個の事象と重ね合わせ状態にある時空構成に対する因果秩序の不確定性の度合いを測定するための、いくつかの新しい量化子を導入する。 事象間の因果秩序の図式的表現と結び目理論的な表現を構築することにより、因果秩序の確定性、あるいは最大不確定性は位相不変であることがわかった。 これは、量子因果律と結び目理論の分野の間に興味深い関連性があることを明らかにする。 さらに、我々は不確定な因果秩序の操作的符号化を提供し、量子コヒーレンスの尺度を我々の分類にどのように組み込むかについて議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Diffusion, as described by Fick's laws, governs the spreading of particles, information, data, and even financial fluctuations. However, due to its parabolic structure, the diffusion equation leads to an unphysical prediction: any localized disturbance instantaneously affects the entire system. The Maxwell-Cattaneo (MC) model, originally introduced to address relativistic heat conduction, refines the standard diffusion framework by incorporating a finite relaxation time $\tau$, associated with the onset of local equilibrium. This modification yields physically relevant consequences, including the emergence of propagating shear waves in liquids and second sound in solids. Holographic methods have historically provided powerful tools for describing the hydrodynamics of strongly correlated systems. However, they have so far failed to capture the dynamics governed by the MC model, limiting their ability to model intermediate time-scale phenomena. In this work, we construct a simple holographic dual of the Maxwell-Cattaneo model and rigorously establish its equivalence through a combination of analytical and numerical techniques. As an important byproduct of our analysis, and contrary to previous ad-hoc assumptions, we find that effective field theories featuring non-hydrodynamic modes exhibit a generalized form of Kubo-Martin-Schwinger (KMS) symmetry, which reduces to the canonical form only in the hydrodynamic limit. | フィックの法則によって記述される拡散は、粒子、情報、データ、さらには金融変動の拡散を支配します。 しかし、その放物型構造のために、拡散方程式は非物理的な予測を導きます。 つまり、局所的な擾乱は瞬時にシステム全体に影響を及ぼすのです。 相対論的熱伝導を論じるために最初に導入されたマクスウェル-カッタネオ（MC）モデルは、局所平衡の開始に関連する有限の緩和時間$\tau$を組み込むことで、標準的な拡散の枠組みを改良しました。 この修正は、液体中の伝播する横波や固体中の第二音波の発生など、物理的に重要な結果をもたらします。 ホログラフィック法は、歴史的に、強相関系の流体力学を記述するための強力なツールを提供してきました。 しかしながら、これまでのところ、MCモデルによって支配されるダイナミクスを捉えることができず、中程度の時間スケールの現象をモデル化する能力が限られています。 本研究では、マクスウェル-カッタネオ模型の単純なホログラフィック双対を構築し、解析的手法と数値的手法を組み合わせ、その等価性を厳密に証明する。 本解析の重要な副産物として、またこれまでのアドホックな仮定に反して、非流体モードを特徴とする有効場の理論は、一般化された久保-マーティン-シュウィンガー（KMS）対称性を示し、これは流体力学的極限においてのみ正準形に縮約されることを見出した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We presented a complete calculation of the one-loop fermionic correction to the effective coupling between axion-like particles (ALPs) and photons within a constant, homogeneous magnetic field of arbitrary strength. This interaction, responsible for the Primakoff effect, is central to detecting axion-like particles in astrophysical settings and terrestrial experiments like helioscopes and haloscopes. Accurately predicting the interaction rate requires accounting for quantum corrections. Our work tackles this by employing magnetically field-dressed fermion propagators derived using Schwinger's proper time method and a systematic Lorentz decomposition using the Ritus basis. We evaluate the triangle loop diagram exactly, and compare it to approximations on field strength under specific assumptions. | 我々は、任意の強度の一定かつ均一な磁場中におけるアクシオン様粒子（ALP）と光子間の有効結合に対する1ループフェルミオン補正の完全な計算を提示した。 プリマコフ効果の原因となるこの相互作用は、天体物理学的環境やヘリオスコープ、ハロスコープなどの地上実験におけるアクシオン様粒子の検出において中心的な役割を果たす。 相互作用率を正確に予測するには、量子補正を考慮する必要がある。 本研究では、シュウィンガーの固有時間法を用いて導出された磁場をまとったフェルミオン伝播関数と、リトゥス基底を用いた系統的ローレンツ分解を用いることで、この問題に取り組んでいる。 我々は、三角形ループ図を正確に評価し、特定の仮定の下で磁場強度の近似値と比較する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We investigate the axial anomaly in Hamiltonian lattice gauge theory. The definition of axial charge operators is ambiguous, especially between conserved and nonconserved axial charges. While these charges appear to differ only by a higher-order term in lattice spacing, they do not coincide in the continuum limit. We demonstrate, through analytical and numerical calculations in 1+1 dimensions, that the conserved axial charge correctly reproduces the axial anomaly relation in continuous spacetime. Our finding would serve as a valuable lesson about doubler artifact in Hamiltonian time evolution of lattice gauge theory. | ハミルトン格子ゲージ理論における軸異常を調査する。 軸電荷演算子の定義は曖昧であり、特に保存される軸電荷と非保存される軸電荷の間では曖昧である。 これらの電荷は格子間隔において高次の項によってのみ異なるように見えるが、連続極限では一致しない。 1+1次元における解析的および数値的計算により、保存される軸電荷が連続時空における軸異常関係を正しく再現することを示す。 この発見は、格子ゲージ理論のハミルトン時間発展におけるダブラーアーティファクトに関する貴重な教訓となるであろう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We investigate the extraction of rotational energy from rotating Einstein-Born-Infeld (EBI) black holes, where nonlinear electrodynamics introduces a radius-dependent effective charge modifying the spacetime geometry. Focusing on neutral test particles in the equatorial plane, we derive analytic expressions for their kinematics and establish conditions for negative energy orbits essential to the Penrose process using the near-horizon limit and Wald inequality. We present a closed-form expression for maximal energy extraction efficiency as a function of spin, charge, and the Born-Infeld parameter $\beta$. Our numerical survey reveals that increasing charge and nonlinear Born-Infeld effects generally reduce horizon radius and ergoregion size, suppressing energy extraction efficiency compared to Kerr and often Kerr-Newman black holes. However, at certain spins and \$beta$, the EBI geometry can enhance efficiency beyond Kerr-Newman. We also compute the irreducible mass, showing how nonlinear electromagnetic dynamics reduce the horizon area and the associated entropy proxy. These results provide a unified picture linking nonlinear electrodynamics, horizon structure, and energy extraction efficiency across relevant parameters. | 回転するアインシュタイン・ボルン・インフェルド（EBI）ブラックホールからの回転エネルギー抽出を調査する。 このブラックホールでは、非線形電磁力学によって半径依存の有効電荷が導入され、時空構造が変化する。 赤道面内の中性テスト粒子に焦点を当て、それらの運動学に関する解析的表現を導出し、地平線近傍極限とワルド不等式を用いて、ペンローズ過程に不可欠な負エネルギー軌道の条件を確立する。 スピン、電荷、およびボルン・インフェルド・パラメータ$\beta$の関数として、最大エネルギー抽出効率を表す閉形式の表現を提示する。 数値解析の結果、電荷効果と非線形ボルン・インフェルド効果の増加は、一般的に地平線半径とエルゴ領域の大きさを減少させ、カー・ブラックホールやカー・ニューマン・ブラックホールと比較してエネルギー抽出効率を抑制することが明らかになった。 しかし、特定のスピンと\$beta$では、EBI構造はカー・ニューマン・ブラックホールを超えて効率を向上させることができる。 また、既約質量を計算し、非線形電磁力学が地平線面積とそれに関連するエントロピー指標をどのように減少させるかを示します。 これらの結果は、非線形電磁力学、地平線構造、そしてエネルギー抽出効率を関連パラメータ間で結び付ける統一的な描像を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| Nucleation rate computations are of broad importance in particle physics and cosmology. Perturbative calculations are often used to compute the nucleation rate $\Gamma$, but these are incomplete. We perform nonperturbative lattice simulations of nucleation in a scalar field theory with a tree-level barrier, computing a final result extrapolated to the thermodynamic and continuum limits. Although the system in question should be well-described by a complete one-loop perturbative calculation, we find only qualitative agreement with the full perturbative result, with a 20% discrepancy in $|\log \Gamma|$. Our result motivates further testing of the current nucleation paradigm. | 核形成速度の計算は、素粒子物理学および宇宙論において広く重要です。 核形成速度$\Gamma$の計算には摂動計算がしばしば用いられますが、これらは不完全です。 我々は、ツリーレベル障壁を持つスカラー場の理論において、核形成の非摂動格子シミュレーションを行い、熱力学的極限および連続体極限まで外挿した最終結果を計算しました。 問題の系は完全な1ループ摂動計算によって十分に記述されるはずですが、完全な摂動計算結果とは定性的にしか一致せず、$|\log \Gamma|$に20%の差異が見られました。 我々の結果は、現在の核形成パラダイムのさらなる検証を促すものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We investigate the exclusive semilpetonic decays of $\Lambda^{+}_{c}\to (\Lambda/n) \ell^{+} \nu_{\ell}~(\ell=e,\mu)$ within the standard model by using the light-front quark model (LFQM). The form factor behaviors are obtained from the effective treatment of nonvalence contributions in addition to the valence ones in the Drell-Yan-West frame due to the Bethe-Salpeter formalism. Based on these form factors, we find that the decay branching ratios of $\Lambda^{+}_{c}\to (\Lambda e^{+} \nu_{e},\,\Lambda \mu^{+} \nu_{e} ,\, n e^{+} \nu_{e},\, n \mu^{+} \nu_{e})$ are about $ (3.39,\,3.21,\,0.36,\,0.35)\%$ with the non-valence contributions, which are consistent with the recent experimental measurements at BESIII. Furthermore, we use the experimental data to fit the $\beta$ parameters in the baryonic distribution amplitudes under the LFQM, resulting in ($\beta_{\Lambda_{c}},\beta_{\Lambda}, \beta_{n})= (0.58\pm0.08, 0.52\pm0.08,0.44\pm0.04)$. | 我々は、標準模型における $\Lambda^{+}_{c}\to (\Lambda/n) \ell^{+} \nu_{\ell}~(\ell=e,\mu)$ の排他的セミルペトン崩壊を、光フロントクォーク模型（LFQM）を用いて調べる。 形状因子の振る舞いは、Bethe-Salpeter形式に基づき、Drell-Yan-West座標系における価電子寄与に加えて、非価電子寄与を有効的に扱うことで得られる。 これらの形状因子に基づいて、$\Lambda^{+}_{c}\to (\Lambda e^{+} \nu_{e},\,\Lambda \mu^{+} \nu_{e} ,\, n e^{+} \nu_{e},\, n \mu^{+} \nu_{e})$ の崩壊分岐比は、非価電子寄与を含めて約 $(3.39,\,3.21,\,0.36,\,0.35)\%$ であることが分かり、これは最近の BESIII における実験的測定結果と一致しています。 さらに、実験データを用いて、LFQMの下でのバリオン分布振幅の$\beta$パラメータをフィッティングし、($\beta_{\Lambda_{c}},\beta_{\Lambda},\beta_{n})= (0.58\pm0.08, 0.52\pm0.08,0.44\pm0.04)$という結果が得られた。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We show that scattering amplitudes on any gauge theory background admitting a coherent state description double copy to amplitudes in a curved spacetime. The metric of the spacetime is built from the gauge background using a notion of classical double copy which emerges naturally at the amplitude level. In the self-dual sector this map relates backgrounds which are exact vacuum solutions in gauge theory and gravity. | コヒーレントな状態記述を許す任意のゲージ理論背景における散乱振幅は、曲がった時空における振幅の二重コピーとなることを示す。 時空の計量は、振幅レベルで自然に現れる古典的な二重コピーの概念を用いて、ゲージ背景から構築される。 自己双対セクターにおいて、この写像は、ゲージ理論と重力における正確な真空解である背景を関連付ける。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We introduce the scalar and tensor modes of the gravitational perturbation in the presence of a scalar field which describes inflation. We investigate the back-reaction of the perturbations to the background by studying the effective energy-momentum tensor (2EMT) which is the second order constructed by the quadratic terms of the linear perturbations. 2EMT is gauge dependent due to the scalar mode. We obtain 2EMT in the slow-roll stage of inflation, and get its cosmological expressions in three (longitudinal, spatially flat, and comoving) gauge conditions. We find that the pure scalar-mode part in 2EMT is stronger in the short-wavelength limit, while the parts involved with the tensor mode (the pure tensor-mode part and the scalar-tensor coupled part) are stronger in the long-wavelength limit. | インフレーションを記述するスカラー場が存在する場合、重力摂動のスカラーモードとテンソルモードを導入する。 線形摂動の2次項で構成される2次の有効エネルギー運動量テンソル（2EMT）を調べることで、摂動の背景への反作用を調べる。 2EMTはスカラーモードのためゲージ依存である。 インフレーションのスローロール段階における2EMTを求め、3つのゲージ条件（縦方向、空間平坦、共動）におけるその宇宙論的表現を得る。 2EMTにおける純粋なスカラーモード部分は短波長極限で強く、テンソルモードに関与する部分（純粋なテンソルモード部分とスカラー・テンソル結合部分）は長波長極限で強くなることがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study the Bunch-Davies (BD) and Unruh-de Witt (UdW) de Sitter S-matrices in the presence of spin-$1/2$ fermions. Building on recent work, this enables us to correlate the de Sitter S-matrix with cosmological correlators. We consider a finite-time version of the UdW S-matrix to study $O(H)$ corrections to some typical particle physics processes such as beta decay. Owing to the lack of time-reversal symmetry in the expanding Poincar\'e patch, we find signatures of intrinsic T-violation in polarized beta decay. The observable we study begins at $O(H)$. The possibility of T-violation was examined theoretically in the 1950's by Jackson, Treiman, and Wyld in flat space and has been probed more recently in the emiT experiment, with the purpose of examining fundamental T-violation coming from additional interactions in the Lagrangian. Our analysis places a lower bound on the intrinsic T-violation in the expanding Poincar\'e patch. At $O(H)$, we find both energy conserving and energy non-conserving contributions. Surprisingly, the energy-violating piece, in principle, can give large T-violation at fine-tuned values of the kinematical variables. | スピン$1/2$フェルミオンが存在する場合のバンチ・デイヴィス（BD）およびウンルー・ド・ウィット（UdW）ド・ジッターS行列を研究する。 最近の研究に基づき、これによりド・ジッターS行列を宇宙論的相関関数と相関させることができる。 我々は、ベータ崩壊などのいくつかの典型的な素粒子物理学過程に対する$O(H)$補正を研究するために、UdW S行列の有限時間版を考察する。 膨張ポアンカレパッチには時間反転対称性がないため、偏極ベータ崩壊において固有のTの破れの兆候が見られる。 我々が研究する観測量は$O(H)$から始まる。 Tの破れの可能性は、1950年代にジャクソン、トレイマン、ワイルドによって平坦空間で理論的に検討され、最近ではエミタート実験において、ラグランジアンにおける追加的な相互作用に起因する基本的なTの破れを検証する目的で探究されました。 我々の解析は、膨張するポアンカレパッチにおける固有のTの破れに下限を置きます。 $O(H)$において、エネルギー保存とエネルギー非保存の両方の寄与が見られます。 驚くべきことに、エネルギーを破る部分は、原理的に、運動学的変数の微調整された値において大きなTの破れを与えることができます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| 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 |
|---|---|
| The Kerr-Schild double copy is celebrated for producing exact gravitational spacetimes from gauge fields, yet the preservation of symmetry content remains 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、唯一残存する微分同相写像は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 |
|---|---|
| In this note, we propose a conjecture that clarifies the relationship between the number of degree d elliptic curves in complex four-dimensional projective Fano hypersurfaces and their degree d elliptic Gromov-Witten (GW) invariants. The elliptic GW invariants are computed using the elliptic virtual structure constants proposed in our previous works. | 本稿では、複素4次元射影ファノ超曲面におけるd次楕円曲線の個数と、それらのd次楕円グロモフ・ウィッテン（GW）不変量との関係を明らかにする予想を提案する。 楕円GW不変量は、これまでの研究で提案した楕円仮想構造定数を用いて計算される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study the fate of global symmetries at the late-time boundary of de Sitter space. In anti-de Sitter space, bulk gauge symmetries generally correspond to conserved global currents on the boundary. We show that in de Sitter space such currents tend to acquire anomalous dimensions due to multiplet recombination with composite operators, which is a consequence of the shadow structure of the boundary operator spectrum. As a result, global symmetries are generically (weakly) broken. This mechanism is transparent in the EAdS reformulation of dS late-time correlators given in arXiv:2007.09993 and arXiv:2109.02725, where Dirichlet modes mix with composites and acquire small masses, while Neumann modes remain protected by gauge invariance. We demonstrate this mechanism explicitly in scalar QED, Yang-Mills theory, and Einstein gravity, and argue that it extends to higher-spin and partially massless fields. | 我々は、ド・ジッター空間の遅い時間境界における大域的対称性の運命を研究する。 反ド・ジッター空間では、バルクゲージ対称性は一般に境界上の保存された大域的カレントに対応する。 我々は、ド・ジッター空間において、そのようなカレントは、境界演算子スペクトルの影構造の結果として、複合演算子との多重項再結合により異常次元を獲得する傾向があることを示す。 結果として、大域的対称性は一般的に（弱く）破れる。 このメカニズムは、arXiv:2007.09993 および arXiv:2109.02725 で示された dS 遅い時間相関関数の EAdS 再定式化において明らかであり、そこではディリクレモードは複合演算子と混合して小さな質量を獲得するが、ノイマンモードはゲージ不変性によって保護されたままである。 我々はこのメカニズムを スカラーQED、ヤン＝ミルズ理論、そしてアインシュタイン重力において明示的に実証し、 それが高スピン場や部分的に質量のない場にも拡張されることを主張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We study the formation of primordial black holes (PBHs) from density fluctuations due to supercooled phase transitions (PTs) triggered in an axion-like particle (ALP) model. We find that the mass of the PBHs is inversely correlated with the ALP decay constant $f_a$. For instance, for $f_a$ varying from ${\cal O}$(100 MeV) to ${\cal O}$($10^{12}$ GeV), the PBH mass varies between $(10^{3} - 10^{-24}) M_{\odot}$. We then identify the ALP parameter space where the PBH can account for the entire (or partial) dark matter fraction of the Universe, in a single (multi-component) dark matter scenario, with the ALP being the other dark matter candidate. The PBH parameter space ruled out by current cosmological and microlensing observations can thus be directly mapped onto the ALP parameter space, thus providing new bounds on ALPs, complementary to the laboratory and astrophysical ALP constraints. Similarly, depending on the ALP couplings to other Standard Model particles, the ALP constraints on $f_a$ can be translated into a lower bound on the PBH mass scale. Moreover, the supercooled PT leads to a potentially observable stochastic gravitational wave (GW) signal at future GW observatories, such as aLIGO, LISA and ET, that acts as another complementary probe of the ALPs, as well as of the PBH dark matter. Finally, we show that the recent NANOGrav signal of stochastic GW in the nHz frequency range can be explained in our model with $f_a\simeq (10~{\rm GeV}-1~{\rm TeV})$. | 我々は、アクシオン様粒子（ALP）モデルにおいて誘発される過冷却相転移（PT）による密度揺らぎから、原始ブラックホール（PBH）の形成を研究する。 PBHの質量はALP崩壊定数$f_a$と逆相関することを発見した。 例えば、$f_a$が${\cal O}$(100 MeV)から${\cal O}$($10^{12}$ GeV)まで変化すると、PBHの質量は$(10^{3} - 10^{-24}) M_{\odot}$の間で変化する。 次に、単一（多成分）暗黒物質シナリオにおいて、PBHが宇宙の暗黒物質の全体（または一部）の割合を説明できるALPパラメータ空間を特定し、ALPがもう一つの暗黒物質候補となる。 したがって、現在の宇宙論的およびマイクロレンズ観測によって除外されているPBHパラメータ空間は、ALPパラメータ空間に直接マッピングすることができ、ALPに対する新たな境界を与える。 これは、実験室および天体物理学的ALP制約を補完するものである。 同様に、ALPと標準模型粒子との結合に依存して、$f_a$に対するALP制約はPBH質量スケールの下限値に変換することができる。 さらに、過冷却PTは、将来の重力波観測所（aLIGO、LISA、ETなど）において観測可能な確率的重力波（GW）信号をもたらし、これはALPおよびPBH暗黒物質の補完的なプローブとして機能する。 最後に、nHz周波数範囲における最近のNANOGravの確率的重力波信号が、$f_a\simeq (10~{\rm GeV}-1~{\rm TeV})$のモデルで説明できることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The double copy relates gauge and gravitational theories, with widespread application to quantum scattering amplitudes and classical perturbative results. It also connects exact classical solutions of Abelian gauge and gravitational theories in a small number of specific examples, known as classical double copies. These have a number of special properties, such as being algebraically special, and it remains an open question whether examples exist for algebraically general spacetimes or with nontrivial dynamics. Here we provide a novel framework for understanding classical double copies at the level of the metric, both organizing the known examples and exploring their properties under a new lens. Utilizing Killing vectors as natural gauge fields on a spacetime, we propose a procedure for generating new classical double copies. As a proof of concept, we provide a flat-space single copy for the Kasner metric, an algebraically general spacetime. This example is also a double copy at the level of its curvature, and provides the first type-$I$ Weyl double copy on flat spacetime, confirming expectations from perturbation theory. This provides a promising avenue for extending exact double copies to a broader class of general, physically relevant spacetimes. | 二重コピーはゲージ理論と重力理論を関連づけ、量子散乱振幅や古典的な摂動論的結果に広く応用されている。 また、少数の具体的な例、いわゆる「古典二重コピー」において、アーベルゲージ理論と重力理論の正確な古典解を結び付ける。 これらは代数的に特殊であるなど、多くの特殊な性質を持ち、代数的に一般的な時空や非自明な力学系の例が存在するかどうかは未解決の問題である。 本稿では、既知の例を整理し、新たな観点からその性質を探求することで、計量のレベルで古典二重コピーを理解するための新たな枠組みを提供する。 時空上の自然なゲージ場としてキリングベクトルを利用し、新たな古典二重コピーを生成する手順を提案する。 概念実証として、代数的に一般的な時空であるカスナー計量の平坦空間における単一コピーを与える。 この例は、曲率のレベルでの二重コピーでもあり、平坦時空上の最初のタイプIワイル二重コピーを提供し、摂動論からの予測を裏付けています。 これは、正確な二重コピーを、より広い一般の物理的に重要な時空に拡張するための有望な道筋を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We develop extended black-hole thermodynamics on a Dvali--Gabadadze--Porrati (DGP) brane by promoting the brane tension \(\sigma\) to a thermodynamic variable within the extended Iyer--Wald framework. The brane tension acts as a localized vacuum energy with pressure \(P_\sigma \equiv -\sigma\), yielding a new work term \(V_\sigma\,\mathrm{d}P_\sigma\) in the first law and the corresponding Smarr relation. For static, spherically symmetric black holes we show that the conjugate volume equals the geometric volume \(V_\sigma=\tfrac{4\pi}{3}r_h^3\); for stationary, axisymmetric solutions it admits a covariant, slice-independent definition and evaluates to \(V_\sigma=\tfrac{4\pi}{3}\!\left(r_+^3+a^2 r_+\right)\). Working on the ghost-free normal branch, the brane is asymptotically flat with a single horizon, so the construction avoids de Sitter obstructions. Along a flat-brane path, asymptotic flatness is preserved by co-varying the bulk cosmological constant, and induced-gravity effects are suppressed by \(r_h/r_c\). These results establish a consistent flat-braneworld realization of black-hole chemistry in which brane tension provides the physically motivated pressure variable. | 我々は、拡張されたIyer-Wald枠組みにおいて、ブレーン張力\(\sigma\)を熱力学変数に昇格させることにより、Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)ブレーン上の拡張ブラックホール熱力学を展開する。 ブレーン張力は、圧力\(P_\sigma \equiv -\sigma\)を持つ局所真空エネルギーとして作用し、第一法則と対応するSmarr関係式に新たな仕事項\(V_\sigma\,\mathrm{d}P_\sigma\)をもたらす。 静的で球対称なブラックホールの場合、共役体積は幾何学的体積に等しいことを示す。 \(V_\sigma=\tfrac{4\pi}{3}r_h^3\);定常で軸対称な解に対しては、共変かつスライスに依存しない定義が許され、次のように評価されます。 \(V_\sigma=\tfrac{4\pi}{3}\!\left(r_+^3+a^2 r_+\right)\)。 ゴーストフリーの正規枝上では、ブレーンは漸近的に平坦で単一の地平線を持つため、構成はド・ジッター障害を回避します。 平坦ブレーン経路に沿って、漸近的平坦性はバルク宇宙定数を共変させることによって保存され、誘導重力効果は\(r_h/r_c\)によって抑制されます。 これらの結果は、ブレーン張力が物理的に動機付けられた圧力変数を提供する、ブラックホール化学の整合した平坦ブレーン世界実現を確立します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We present a detailed Hamiltonian treatment of an inhomogeneous fermionic perturbation propagating on a closed FLRW spacetime quantized via LQC. Expanding the fermion in spinor harmonics on spatial 3-sphere and truncating at quadratic order, we derive a decoupled, mode-by-mode Hamiltonian, where each mode behaves as a time-dependent Fermi oscillator. This framework naturally facilitates a Schrodinger-picture evolution for fermionic perturbations on a quantum-corrected background. Under the test-field approximation, each massive mode sees its own dressed metric, akin to bosonic perturbations, but with distinctive Planck-scale modifications in both temporal and spatial components. Massless modes, by contrast, experience an equivalent class of conformal backgrounds: quantum corrections drop out of the spatial sector, while the temporal component alone is dressed by quantum gravity corrections. Extending beyond the test-field regime via a Born-Oppenheimer approximation, we incorporate fermionic backreaction self-consistently. Each mode's energy (depending on the either vacuum or pair states they occupied) sources a mode-dependent shift of the background Hamiltonian, resulting in a rainbow metric. In the deep Planck regime, vacuum occupation yields a positive fermionic perturbation term in the Hamiltonian, raising the effective minisuperspace potential and delaying the bounce to higher density in the contracting branch. Excited occupation flips the perturbation sign, lowering the barrier and advancing the bounce to lower density. At large volumes, massive fermion backreaction settles into a constant energy density -- an emergent cosmological constant -- capable of driving late-time acceleration, whereas massless modes remain dynamically inert postbounce. These effects break the exact time-reversal symmetry of the quantum bounce and generate asymmetric pre- and postbounce trajectories. | LQCによって量子化された閉じたFLRW時空上を伝播する非一様フェルミオン摂動の詳細なハミルトニアン処理を提示する。 空間3次元球面上のスピノル調和関数でフェルミオンを展開し、2次オーダーで打ち切ることで、各モードが時間依存フェルミ振動子として振舞う、分離したモードごとのハミルトニアンを導出する。 この枠組みは、量子補正された背景におけるフェルミオン摂動に対するシュレーディンガー描像の発展を自然に促進する。 テストフィールド近似の下では、各質量を持つモードは、ボソン摂動に類似した独自のドレスドメトリックを持つが、時間的および空間的成分の両方において特徴的なプランクスケールの修正を伴う。 対照的に、質量ゼロモードは同等のコンフォーマル背景を経験する。 量子補正は空間セクターから除去され、時間成分のみが量子重力補正によってドレッシングされる。 ボルン・オッペンハイマー近似を用いてテストフィールド領域を超えて拡張し、フェルミオン反作用を自己無撞着に組み込む。 各モードのエネルギー（占有する真空状態または対状態に依存する）は、背景ハミルトニアンにモード依存のシフトをもたらし、レインボーメトリックをもたらす。 深いプランク領域では、真空占有はハミルトニアンに正のフェルミオン摂動項をもたらし、有効ミニスーパースペースポテンシャルを上昇させ、収縮枝における高密度への跳ね返りを遅らせる。 励起占有は摂動の符号を反転させ、障壁を下げ、低密度への跳ね返りを早める。 大きな体積では、質量を持つフェルミオンの反作用は一定のエネルギー密度（宇宙定数）に落ち着き、後期加速を駆動することができます。 一方、質量のないモードは、バウンス後も動的に不活性なままです。 これらの効果は、量子バウンスの正確な時間反転対称性を破り、バウンス前とバウンス後の非対称な軌道を生成します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| We compute template formulae of all four-loop $\beta$-functions and anomalous dimensions of arbitrary renormalisable quantum field theories with fermions and scalar fields in the $\overline{\text{MS}}$ scheme. Using these results, novel contributions to the $\beta$-functions of the Higgs and top coupling are extracted. We discuss how four loops present a challenge to dimensional continuation from four to three dimensions and propose a solution. | 我々は、$\overline{\text{MS}}$ スキームにおいて、フェルミオンとスカラー場を含む任意のくりこみ可能な量子場の理論のすべての4ループ$\beta$関数と異常次元のテンプレート公式を計算する。 これらの結果を用いて、ヒッグス粒子とトップ結合の$\beta$関数への新たな寄与を抽出する。 4つのループが4次元から3次元への次元接続にどのような課題をもたらすかを議論し、解決策を提案する。 |