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| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work we examine the 2025 DESI analysis of dark energy, which suggests that dark energy is evolving in time with an increasing equation of state $w$. We explore a wide range of quintessence models, described by a potential function $V(\varphi)$, including: quadratic potentials, quartic hilltops, double wells, cosine functions, Gaussians, inverse powers. We find that while some provide improvement in fitting to the data, compared to a cosmological constant, the improvement is only modest. We then consider non-minimally coupled scalars which can help fit the data by providing an effective equation of state that temporarily obeys $w<-1$ and then relaxes to $w>-1$. Since the scalar is very light, this leads to a fifth force and to time evolution in the effective gravitational strength, which are both tightly constrained by tests of gravity. For a very narrow range of carefully selected non-minimal couplings we are able to evade these bounds, but not for generic values. | 本研究では、2025 DESIによるダークエネルギーの解析を検証する。 この解析は、ダークエネルギーが時間とともに状態方程式$w$の増加とともに変化することを示唆している。 我々は、ポテンシャル関数$V(\varphi)$で記述される、2次ポテンシャル、4次ヒルトップ、二重井戸、コサイン関数、ガウス関数、逆べき乗など、幅広いクインテッセンスモデルを検証する。 その結果、一部のモデルは宇宙定数と比較してデータへのフィッティングを改善するものの、その改善はわずかであることがわかった。 次に、一時的に$w<-1$に従い、その後$w>-1$に緩和する有効状態方程式を与えることでデータへのフィッティングを助ける、非最小結合スカラーについて考察する。 このスカラーは非常に軽いため、これは第5の力と有効重力強度の時間発展につながり、どちらも重力のテストによって厳密に制限される。 非常に狭い範囲の、慎重に選択された非最小結合については、 これらの境界を回避できますが、一般的な値については回避できません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study tidal Love numbers of static black holes in four-dimensional quadratic theory of gravity, extending the result of GR. We use worldline effective field theory (WEFT) methods to compute metric perturbations from one-point functions, treating the higher-derivative terms perturbatively. We show that insertions of scalar fields on the worldline induce non-zero tidal tails, and the corresponding Love number displays no RG running. The same conclusion holds for the insertions of tensor fields. Furthermore, for scalar dipole perturbations, we derive a Yukawa-deformed Frobenius solution and match the asymptotic behavior to fix the UV charge, finding agreement with EFT predictions of Wilson coefficients. Our work demonstrates that quadratic higher-curvature corrections induce non-zero but scale-independent tidal responses, offering a robust EFT framework to test deviations from GR in gravitational wave observations. | 一般相対論の結果を拡張し、4次元二次重力理論における静的ブラックホールの潮汐ラブ数を研究する。 世界線有効場理論（WEFT）法を用いて、1点関数から計量摂動を計算する。 高階微分項を摂動論的に扱う。 世界線へのスカラー場の挿入は非ゼロの潮汐テールを誘起し、対応するラブ数はRGランニングを示さないことを示す。 テンソル場の挿入についても同様の結論が成り立つ。 さらに、スカラー双極子摂動に対して、湯川変形フロベニウス解を導出し、UV荷電を固定して漸近挙動を一致させ、ウィルソン係数のEFT予測と一致することを見出した。 我々の研究は、二次の高次曲率補正がゼロではないがスケールに依存しない潮汐応答を引き起こすことを実証し、重力波観測における一般相対論からの逸脱を検証するための堅牢なEFTフレームワークを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Holographic states satisfy several entropic inequalities owing to the Ryu-Takayangi formula. A drawback of these inequalities is that they only use bipartite entanglement in their formulation. We investigate a recently proposed "GHZ-forbidding" inequality, built out of the reflected entropy and the tripartite multi-entropy, that holds for holographic states. We show that the inequality is either violated or saturated, but never strictly satisfied, by stabilizer states, thereby showing that stabilizer states are not holographic. As a consequence, we show that tripartite entanglement in the HaPPY code is not holographic. | ホログラフィック状態は、Ryu-Takayangi公式により、いくつかのエントロピー不等式を満たす。 これらの不等式の欠点は、定式化において二部エンタングルメントのみを用いていることである。 我々は、反射エントロピーと三部多重エントロピーから構築され、ホログラフィック状態に成立する、最近提案された「GHZ禁止」不等式を検証する。 この不等式は、安定化状態によって破られるか飽和するが、厳密に満たされることは決してなく、安定化状態はホログラフィックではないことを示す。 結果として、HaPPYコードにおける三部エンタングルメントはホログラフィックではないことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In conformal field theory, the presence of a defect partially breaks the global symmetry, giving rise to defect operators such as the tilts. In this work, we derive integral identities that relate correlation functions involving bulk and defect operators -- including tilts -- to lower-point bulk-defect correlators, based on a detailed analysis of the Lie algebra of the symmetry group before and after the defect-induced symmetry breaking. As explicit examples, we illustrate these identities for the 1/2 BPS Maldacena-Wilson loop in $\mathcal{N}=4$ SYM and for magnetic lines in the $O(N)$ model in $d=4-\varepsilon$ dimensions. We demonstrate that these identities provide a powerful tool both to check existing perturbative correlators and to impose nontrivial constraints on the CFT data. | 共形場理論では、欠陥の存在は大域的対称性を部分的に破り、傾きなどの欠陥演算子を生じさせる。 本研究では、欠陥誘起対称性の破れの前後における対称群のリー代数の詳細な解析に基づき、傾きを含むバルク演算子と欠陥演算子を含む相関関数と、低点バルク欠陥相関関数を関連付ける積分恒等式を導出する。 具体的な例として、$\mathcal{N}=4$ SYMにおける1/2 BPSマルダセナ・ウィルソンループと、$d=4-\varepsilon$次元における$O(N)$模型の磁力線について、これらの恒等式を示す。 これらの恒等式は、既存の摂動論的相関関数を検証し、CFTデータに非自明な制約を課すための強力なツールとなることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| By introducing arbitrary parameters in the usual Fronsdal model, we find a region in the parameters space away from the ``Fronsdal point'' where we still have an irreducible description of massless particles of arbitrary integer spin $s\ge 3$. The higher spin gauge symmetry is further constrained by a vanishing double divergence condition on the traceless gauge parameter: $\partial\cdot\partial\cdot\bar\Lambda=0$. Remarkably, it does not introduce extra propagating gauge invariants. We demonstrate that we only have spin-$s$ helicity states as propagating modes for arbitrary integer $s\ge 3$. For the simplest $s=3$ case we present a gauge invariant proof while for $s\ge 4$ we use a light-cone gauge. The reduction in the gauge symmetry allows for more general source couplings when compared to the Fronsdal model. | 通常のフロンスダル模型に任意のパラメータを導入することで、「フロンスダル点」から離れたパラメータ空間において、任意の整数スピン$s\ge 3$の質量ゼロ粒子の既約記述が依然として成り立つ領域を見出す。 高スピンゲージ対称性は、トレースレスゲージパラメータに対する二重発散条件$\partial\cdot\partial\cdot\bar\Lambda=0$によってさらに制約される。 注目すべきことに、これは追加の伝播ゲージ不変量を導入しない。 任意の整数$s\ge 3$に対して、伝播モードとしてスピン$s$ヘリシティ状態のみが存在することを示す。 最も単純な$s=3$の場合、ゲージ不変量の証明を示す。 一方、$s\ge 4$の場合は光円錐ゲージを用いる。 ゲージ対称性の減少により、フロンスダル模型と比較してより一般的なソース結合が可能となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Introduction to the theoretical foundations of gravitational waves: from general relativity to detection and binary system waveforms. Lecture notes prepared for the MaNiTou summer school on gravitational waves. Draft chapter for the CNRS contemporary Encyclopaedia Sciences to be published by ISTE. | 重力波の理論的基礎入門： 一般相対論から検出、連星系波形まで。 講義ノート MaNiTou重力波サマースクールのために準備。 ISTE発行予定のCNRS現代科学百科事典のための 草稿。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a coarse classification of all 8-dimensional Manin triples, that describe Poisson--Lie T-dualities between 4-dimensional group manifold solutions to supergravity equations. We find several such dualities and one Poisson--Lie triality. For each class we refine the classification by marking whether the corresponding Drinfeld double can be obtained by a Yang--Baxter deformation of the initial algebra paired by the four-dimensional Abelian algebra. | 我々は、超重力方程式の4次元群多様体解間のポアソン-リーT-双対性を記述する、すべての8次元マニン三重項の粗い分類を与える。 我々は、そのような双対性をいくつかと、1つのポアソン-リー三重項を見出す。 各クラスについて、対応するドリンフェルド二重項が、4次元アーベル代数と対をなす初期代数のヤン-バクスター変形によって得られるかどうかをマークすることにより、分類を精緻化する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Observational data play a pivotal role in identifying cosmological models that are both theoretically consistent and empirically viable. In this work, we investigate whether the standard $\Lambda$CDM model exhibits significant departure with current late time datasets, including Cosmic Chronometers, Baryon Acoustic Oscillations from DESI DR2, and various Type Ia supernova compilations (Pantheon$^+$, DES-SN5Y, Union3). We analyze several dynamical dark energy models, including $\omega$CDM, o$\omega$CDM, $\omega_0\omega_a$CDM, Logarithmic, Exponential, JBP, BA, and GEDE. While CC + DESI DR2 data show mild deviations from $\Lambda$CDM ($\lesssim 2\sigma$), adding supernova samples (DES-SN5Y or Union3) increases deviations, with BA, JBP, and Logarithmic models reaching $3-3.5\sigma$, and CC + DESI DR2 + DES-SN5Y producing the largest deviations. We find consistent evidence for $\omega_0 > -1$ and $\omega_a < 0$ in all dark energy models, indicating that the cosmological constant faces a potential crisis and that dynamical dark energy models could provide a possible solution, characterized by a Quintom-B type scenario. The $\Lambda$CDM model has long served as the cornerstone of modern cosmology, successfully shaping our understanding of the Universe from its earliest epochs to the present day. However, in light of DESI DR2 and other recent measurements, emerging cracks in this paradigm suggest that a complete understanding of the cosmos may require moving beyond the cosmological constant and exploring new physics governing the dark sector. | 観測データは、理論的に整合し、かつ経験的に実現可能な宇宙論モデルを特定する上で極めて重要な役割を果たします。 本研究では、標準的な$\Lambda$CDMモデルが、宇宙クロノメーター、DESI DR2のバリオン音響振動、そして様々なIa型超新星観測データ（Pantheon$^+$、DES-SN5Y、Union3）を含む現在の後期データセットから有意な乖離を示すかどうかを調査します。 また、$\omega$CDM、o$\omega$CDM、$\omega_0\omega_a$CDM、対数型、指数型、JBP型、BA型、GEDE型など、いくつかの動的ダークエネルギーモデルを解析します。 CC + DESI DR2データは$\Lambda$CDM（$\lesssim 2\sigma$）からのわずかな偏差を示していますが、超新星サンプル（DES-SN5YまたはUnion3）を追加すると偏差が増加し、BA、JBP、およびLogarithmicモデルでは$3-3.5\sigma$に達し、CC + DESI DR2 + DES-SN5Yでは最大の偏差を示します。 すべてのダークエネルギーモデルにおいて、$\omega_0 > -1$および$\omega_a < 0$の一貫した証拠が見つかりました。 これは、宇宙定数が潜在的な危機に直面しており、動的ダークエネルギーモデルがQuintom-B型シナリオを特徴とする可能な解決策を提供できる可能性を示しています。 $\Lambda$CDMモデルは、長年にわたり現代宇宙論の基礎として機能し、宇宙の最も初期の時代から現在に至るまで、宇宙に関する理解を大きく形作ってきました。 しかし、DESI DR2やその他の最近の測定結果を考慮すると、このパラダイムに新たな亀裂が生じており、宇宙を完全に理解するには、宇宙定数を超えて、ダークセクターを支配する新しい物理学を探求する必要があるかもしれないことが示唆されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a first-principle construction of baryons as quantum Hall droplets in single-flavor holographic QCD. The baryons are described as charged D6-branes with a circular boundary on a flavor D8-brane in the Type IIA backgrounds dual to the confining and non-confining phases. The holographic description allows us to calculate precisely their properties, such as mass and size. We also consider other objects with baryonic charge, such as vortons, domain walls with holes, and "sandwich vortons", and discuss the relative (meta)stability of all these configurations. | 我々は、単一フレーバーのホログラフィックQCDにおける量子ホール効果液滴として、バリオンの第一原理構築を提示する。 バリオンは、タイプIIA背景において、閉じ込め相と非閉じ込め相の双対である、フレーバーD8ブレーン上に円形境界を持つ荷電D6ブレーンとして記述される。 このホログラフィック記述により、質量やサイズといったバリオンの特性を正確に計算することができる。 また、ボルトン、ホールを持つ磁壁、サンドイッチボルトンなど、バリオン電荷を持つ他の物体も考察し、これらすべての構成の相対的な（メタ）安定性について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Tensor network renormalization group maps study critical points of 2d lattice models like the Ising model by finding the fixed point of the RG map. In a prior work arXiv:2408.10312 we showed that by adding a rotation to the RG map, the Newton method could be implemented to find an extremely accurate fixed point. For a particular RG map (Gilt-TNR) we studied the spectrum of the Jacobian of the RG map at the fixed point and found good agreement between the eigenvalues corresponding to relevant and marginal operators and their known exact values. In this companion work we use two further methods to extract many more scaling dimensions from this Newton method fixed point, and compare the numerical results with the predictions of conformal field theory (CFT). The first method is the well-known transfer matrix (TM), while the second method we refer to as the lattice dilatation operator (LDO). We introduce some extensions of these method that provide also spins of the CFT operators, modulo an integer. With comparable computing resources, the TM and LDO methods perform equally well. The agreement for the scaling dimensions and spins is excellent up to the scaling dimesnion 4.125, and reasonably good up to 2 units higher. Some of the eigenvalues of the Jacobian of the RG map can come from perturbations associated with total derivative interactions and so are not universal. In some past studies (arXiv:2102.08136, arXiv:2305.09899) such non-universal eigenvalues did not appear in the Jacobian. We explain this surprising result by showing that their RG map has the unusual property that the Jacobian is equivalent to the LDO operator. | テンソルネットワーク繰り込み群写像は、イジング模型のような2次元格子模型の臨界点を、RG写像の不動点を求めることで研究します。 先行研究 arXiv:2408.10312 では、RG写像に回転を加えることで、ニュートン法を用いて極めて正確な不動点を求めることができることを示しました。 特定のRG写像（Gilt-TNR）について、不動点におけるRG写像のヤコビアンのスペクトルを調べ、関連する演算子と周辺演算子に対応する固有値とそれらの既知の正確な値との間に良好な一致があることを発見しました。 この付随研究では、このニュートン法不動点からさらに多くのスケーリング次元を抽出するためにさらに2つの手法を用い、数値結果を共形場理論（CFT）の予測と比較します。 最初の手法はよく知られている転送行列（TM）であり、2番目の手法は格子膨張演算子（LDO）と呼ばれています。 我々はこれらの手法の拡張をいくつか導入し、整数を法とするCFT演算子のスピンも提供する。 同等の計算資源を用いると、TM法とLDO法は同等の性能を示す。 スケーリング次元とスピンの一致は、スケーリング次元4.125までは非常に良好で、2単位以上でも十分に良好である。 RG写像のヤコビアンの固有値の一部は、全微分相互作用に関連する摂動に由来する可能性があり、そのため普遍的ではない。 過去のいくつかの研究（arXiv:2102.08136、arXiv:2305.09899）では、そのような非普遍的な固有値はヤコビアンには現れなかった。 我々はこの驚くべき結果を、RG写像がヤコビアンがLDO演算子と等価であるという珍しい性質を持つことを示すことで説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is shown that both, standard general relativity (GR) and Chern-Simons (CS) gravity, the latter containing chiral gravitational anomaly terms, seed the production of pairs of entangled gravitons in a multi-mode squeezed state. This involves the interaction of gravitons with the axionic cloud surrounding a superradiant Kerr (rotating) black hole background. The order of magnitude of the squeezing effect, specifically the number of graviton excitations in the squeezed vacuum, is estimated in the non-relativistic limit, relevant for the superradiance process. It is found analytically that the squeezing from the GR process of annihilation of two axions into two gravitons, dominates, by many orders of magnitude, that coming from the axion decay into two gravitons, induced by the higher-derivative CS term. It is also shown that significant squeezing effects are produced in the case of long-lived axionic clouds, whose lifetimes are much longer than the timescale for which superradiance is effective. A brief discussion on current exclusion (for the first time) of very-long axion-cloud lifetimes, through comparison of our results with current LIGO data, as well as potential detection of such effects in future interferometers is also given | 標準的な一般相対論（GR）とチャーン・サイモンズ（CS）重力（後者はカイラル重力異常項を含む）の両方が、マルチモードスクイーズ状態におけるエンタングルした重力子対の生成の種となることが示される。 これは、重力子と、超放射カー（回転）ブラックホール背景を取り囲むアクシオン雲との相互作用を伴う。 スクイーズ効果の大きさ、特にスクイーズ真空中の重力子励起数は、超放射過程に関連する非相対論的極限において推定される。 解析的に、2つのアクシオンが2つの重力子に消滅するGR過程によるスクイーズ効果は、高次微分CS項によって引き起こされるアクシオンの2つの重力子への崩壊によるスクイーズ効果を数桁も上回ることがわかった。 また、長寿命のアクシオン雲の場合、顕著なスクイージング効果が生じることも示されています。 これらの雲の寿命は、超放射が有効な時間スケールよりもはるかに長いです。 また、我々の結果と現在のLIGOデータとの比較を通して、非常に長いアクシオン雲の寿命が（初めて）除外されたことについて、また将来の干渉計でそのような効果が検出される可能性についても簡単に説明します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study various types of holographic solutions from five-dimensional $N=4$ gauged supergravity coupled to three vector multiplets with $SO(2)\times ISO(3)$ gauge group. This gauged supergravity can be obtained from the maximal gauged supergravity in seven dimensions on a Riemann surface. For a negatively curved Rimann surface $H^2$, the resulting five-dimensional gauged supergravity admits a supersymmetric $N=4$ $AdS_5$ critical point. This $AdS_5$ vacuum is dual to an $N=2$ superconformal field theory (SCFT) arising from M5-branes wrapped on $H^2$. We study holographic RG flow solutions describing deformations of this SCFT by turning on relevant, marginal and irrelevant operators to $N=2$ non-conformal phases in the IR. Solutions describing conformal interfaces between these non-conformal phases and singular boundaries are also given. We finally study a number of supersymmetric $AdS_5$ black string and black hole solutions holographically dual to RG flows across dimensions from the $N=2$ SCFT to two-dimensional SCFTs and superconformal quantum mechanics in the IR. All of the solutions can be uplifted to M-theory by a consistent truncation on $H^2\times S^4$. | 我々は、$SO(2)\times ISO(3)$ゲージ群を持つ3つのベクトル多重項と結合した5次元$N=4$ゲージ超重力から、様々なタイプのホログラフィック解を研究する。 このゲージ超重力は、リーマン面上の7次元における最大ゲージ超重力から得られる。 負に曲がったリーマン面$H^2$に対して、結果として得られる5次元ゲージ超重力は、超対称$N=4$の$AdS_5$臨界点を許容する。 この$AdS_5$真空は、$H^2$に巻き付けられたM5ブレーンから生じる$N=2$超共形場理論(SCFT)と双対である。 我々は、IRにおける$N=2$非共形位相に関連、周辺、無関係な演算子を適用することにより、このSCFTの変形を記述するホログラフィックRGフロー解を研究する。 これらの非共形相と特異境界との間の共形界面を記述する解も与えられる。 最後に、$N=2$ SCFTから2次元SCFT、そしてIRにおける超共形量子力学に至るまで、RGフローとホログラフィック双対な超対称$AdS_5$ブラックストリングおよびブラックホール解の数々を研究する。 これらの解はすべて、$H^2\times S^4$上の整合的な打ち切りによってM理論に引き上げることができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Repeated local measurements typically have adversarial effects on entangling unitary dynamics, as local measurements usually degrade entanglement. However, recent works on measurement-only dynamics have shown that strongly entangled states can be generated solely through non-commuting random multi-site and multi-spin projective measurements. In this work, we explore a generalized measurement setup in a system without intrinsic unitary dynamics and show that volume-law entangled states can be generated through local, non-random, yet non-commuting measurements. Specifically, we construct a one-dimensional model comprising a main fermionic chain and an auxiliary (ancilla) chain, where generalized measurements are performed by locally coupling the system to detector qubits. Our results demonstrate that long-time states with volume-law entanglement or mutual information are generated between different parts of the main chain purely through non-unitary measurement dynamics. Remarkably, we find that such large-entanglement generation can be achieved using only the measurements of one-body operators. Moreover, we show that measurements of non-local higher-body operators can be used to control and reduce entanglement generation by introducing kinetic constraints to the dynamics. We discuss the statistics of entanglement measures along the quantum trajectories, the approach to stationary distributions of entanglement or long-time steady states, and the associated notions of limited ergodicity in the measurement-only dynamics. Our findings highlight the potential of non-random measurement protocols for controlled entanglement generation and the study of non-unitary many-body dynamics. | 局所測定の繰り返しは、通常、エンタングルメントを劣化させるため、エンタングルメントユニタリーダイナミクスに逆効果をもたらす。 しかしながら、測定のみのダイナミクスに関する最近の研究では、非可換なランダムマルチサイトおよびマルチスピン射影測定のみによって、強いエンタングルメント状態を生成できることが示されている。 本研究では、固有のユニタリーダイナミクスを持たない系における一般化された測定セットアップを検討し、体積法則エンタングルメント状態が局所的、非ランダム、かつ非可換な測定によって生成できることを示す。 具体的には、主フェルミオン鎖と補助（アンシラ）鎖からなる1次元モデルを構築し、系を検出器量子ビットに局所的に結合させることで一般化された測定を行う。 我々の結果は、体積法則エンタングルメントまたは相互情報量を持つ長時間状態が、主鎖の異なる部分間で、純粋に非ユニタリー測定ダイナミクスのみによって生成されることを実証している。 驚くべきことに、このような大規模なエンタングルメント生成は、一体作用素の測定のみを用いて達成できることを見出した。 さらに、非局所的高次作用素の測定は、動力学に運動論的制約を導入することで、エンタングルメント生成を制御・低減するために使用できることを示す。 量子軌跡に沿ったエンタングルメント測度の統計、エンタングルメントの定常分布または長時間定常状態へのアプローチ、そして測定のみの動力学における限定エルゴード性の概念について議論する。 我々の発見は、制御されたエンタングルメント生成と非ユニタリー多体動力学の研究のための非ランダム測定プロトコルの可能性を浮き彫りにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We perform a full Hamiltonian constraint analysis of pure Ricci-scalar-squared ($R^2$) gravity to clarify recent controversies regarding its particle spectrum. While it is well established that the full theory consistently propagates three degrees of freedom, we confirm that its linearised spectrum around Minkowski spacetime is empty. moreover, we show that this is not a feature unique to Minkowski spacetime, but a generic property of all traceless-Ricci spacetimes that have a vanishing Ricci scalar, such as the Schwarzschild and Kerr black hole spacetimes. The mechanism for this phenomenon is a change in the nature of the constraints upon linearisation: ten second-class constraints of the full theory become first-class, while the three momentum constraints degenerate into a single constraint. Furthermore, we show that higher order perturbation theory around these singular backgrounds reveals no degrees of freedom at any order. This is in conflict with the general analysis and points to the fact that such backgrounds are surfaces of strong coupling in field space, where the dynamics of perturbations becomes nonperturbative. We further show via a cosmological phase-space analysis that the evolving universe is able to penetrate through the singular $R=0$ surface. | 我々は、純粋なリッチ・スカラー2乗（$R^2$）重力の完全なハミルトン拘束条件解析を行い、その粒子スペクトルに関する最近の論争を解明する。 完全な理論は3つの自由度を矛盾なく伝播することはよく知られているが、ミンコフスキー時空周りの線形化されたスペクトルは空であることを確認する。 さらに、これはミンコフスキー時空に特有の特徴ではなく、シュワルツシルトやカーブラックホール時空など、リッチ・スカラーがゼロとなるすべてのトレースレス・リッチ時空に共通する一般的な性質であることを示す。 この現象のメカニズムは、線形化による拘束条件の性質の変化である。 完全な理論の10個の2級拘束条件が1級拘束条件になり、3個の運動量拘束条件が1個の拘束条件に縮退する。 さらに、これらの特異背景周りの高次摂動論は、どの次数においても自由度を示さないことを示す。 これは一般的な解析とは矛盾しており、そのような背景は場の空間における強結合面であり、摂動のダイナミクスが非摂動的になるという事実を示唆している。 さらに、宇宙論的位相空間解析により、進化する宇宙が特異な$R=0$面を貫通できることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| One of the important open problems in quantum black hole physics is a dual interpretation of holographic complexity proposals. To date the only quantitative match is the equality between the Krylov spread complexity in triple-scaled SYK at infinite temperature and the complexity = volume proposal in classical JT gravity. Our work utilizes the recent connection between double-scaled SYK and sine-dilaton gravity to show that the quantitative relation between Krylov spread complexity and complexity = volume extends to finite temperatures and to full quantum regime on the gravity side at disk level. From the latter we isolate the first quantum correction to the complexity = volume proposal and propose to view it as a complexity of quantum fields in the bulk. Finally, we comment on the switchback effect, whose presence would make the Krylov spread complexity a fully fledged holographic complexity at least in sine-dilaton gravity. | 量子ブラックホール物理学における重要な未解決問題の一つは、ホログラフィック複雑性提案の二重解釈である。 現在までに唯一定量的に一致するのは、無限温度における三重スケールSYKにおけるクリロフ広がり複雑性と、古典JT重力における複雑性 = 体積提案との等式である。 本研究では、二重スケールSYKと正弦ディラトン重力との最近の関連性を利用し、クリロフ広がり複雑性と複雑性 = 体積間の定量的関係が有限温度まで、そしてディスクレベルの重力側における完全な量子領域まで拡張されることを示す。 後者から、複雑性 = 体積提案に対する最初の量子補正を分離し、それをバルク内の量子場の複雑性として捉えることを提案する。 最後に、スイッチバック効果についてコメントする。 この効果の存在は、少なくとも正弦ディラトン重力においては、クリロフ広がり複雑性を本格的なホログラフィック複雑性にするであろう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Supernovae (SNe) associated with X-Ray Flashes (XRFs) are extremely rare. Therefore, the discovery of each new object in this class offers a unique opportunity to improve our understanding about their origins and potential connection with other high-energy phenomena. SN 2025kg is one of the most recent events discovered in this category, and exhibits a double-peaked light curve, with an initial cooling phase followed by the main peak. Here, we investigate the possible mechanisms powering its bolometric light curve and expansion velocities, using numerical calculations to simulate the explosion. We found that low ejecta masses (Mej ~ 2 Msun) and moderate explosion energies (E ~ 2e51 erg) are required to reproduce the data. Our models also show that a large amount of nickel (M_Ni = 0.85 Msun) is needed to achieve the high luminosity of SN 2025kg, which makes this scenario difficult to sustain. As an alternative, we explore a model in which a millisecond magnetar serves as the primary energy source. A magnetar with a spin period of 3 ms, approximately, and a magnetic field of 28e14 G gives an adequate match to the data. To account for the early cooling phase, we assume the presence of a dense circumstellar material surrounding the progenitor, with a mass of 0.27 Msun and an extension of 500 Rsun. A comparison and modeling of a select group of SNe--SN 2006aj, SN 2020bvc and SN 2023pel--is also presented. A remarkable similarity emerges between SN 2025kg and SN 2023pel. As SN 2023pel was recently proposed to be powered by a magnetar, this further supports the magnetar scenario for SN 2025kg. | X線閃光（XRF）を伴う超新星（SNe）は極めて稀です。 そのため、このカテゴリーで新たな天体が発見されるたびに、その起源や他の高エネルギー現象との関連性についての理解を深めるまたとない機会が生まれます。 SN 2025kgは、このカテゴリーで発見された最も最近の天体の一つであり、初期の冷却期に続いて主ピークを迎える、二重ピークの光度曲線を示します。 本研究では、爆発をシミュレーションする数値計算を用いて、そのボロメータ光度曲線と膨張速度を形成するメカニズムの可能性を調査します。 データの再現には、低い放出質量（Mej ~ 2 Msun）と中程度の爆発エネルギー（E ~ 2e51 erg）が必要であることがわかりました。 我々のモデルは、SN 2025kgの高い光度を達成するには大量のニッケル（M_Ni = 0.85 Msun）が必要であることも示しており、このシナリオを維持することは困難である。 代替案として、ミリ秒マグネターが主要なエネルギー源となるモデルを検討する。 自転周期が約3msで磁場が28e14Gのマグネターは、データと十分に一致する。 初期の冷却期を考慮するため、質量が0.27 Msun、広がりが500 Rsunの高密度の星周物質が祖星を取り囲んでいると仮定する。 また、SN 2006aj、SN 2020bvc、SN 2023pelといった特定のSNグループの比較とモデル化についても示す。 SN 2025kgとSN 2023pelの間には、驚くべき類似点が見られます。 SN 2023pelは最近、マグネターによって駆動されていると提唱されているため、この類似点はSN 2025kgのマグネター説をさらに裏付けるものとなります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We describe asymptotic symmetries at spatial infinity of asymptotically flat spacetimes within the context of a generalization of the Beig-Schmidt-Ashtekar-Romano-framework. We demonstrate that it is possible to relax certain smoothness requirements of the asymptotic transformations considered previously, without violating asymptotic flatness. This leads to an enhancement of the asymptotic symmetry group that includes logarithmic supertranslations at spatial infinity. Our results complement several recent results which confirm the existence of logarithmic supertranslations at spatial infinity in the Hamiltonian formalism. | 漸近平坦時空の空間無限遠における漸近対称性を、Beig-Schmidt-Ashtekar-Romano枠組みの一般化の文脈において記述する。 漸近平坦性を破ることなく、これまで検討されてきた漸近変換の特定の滑らかさの要件を緩和することが可能であることを示す。 これは、空間無限遠における対数的超並進を含む漸近対称群の拡張につながる。 我々の結果は、ハミルトン形式論において空間無限遠における対数的超並進の存在を確認する最近のいくつかの結果を補完するものである。 |
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| We study the gravitational perturbation theory of black holes in noncommutative spacetimes with noncommutativity of the type $[t\stackrel{\star}{,} r] = i a \alpha A(r)$ and $[\varphi \stackrel{\star}{,} r] = i a \beta A(r)$ for arbitrary $A(r)$, which includes several Moyal-type spaces and also the $\kappa$-Minkowski space. The main result of this paper is an analytical expression for the effective potential of the axial perturbation modes, valid to all orders in the noncommutativity parameter. This is achieved by evaluating the $\star$-products using translations in the radial direction, i.e., Bopp shift. We comment on various regimes, such as Planck-scale black holes, where the noncommutativity length scale is of the same order of magnitude as the black hole horizon. | 我々は、任意の$A(r)$に対して、$[t\stackrel{\star}{,} r] = i a \alpha A(r)$および$[\varphi \stackrel{\star}{,} r] = i a \beta A(r)$型の非可換性を持つ非可換時空におけるブラックホールの重力摂動論を研究する。 この$A(r)$には、いくつかのモヤル型空間と$\kappa$-ミンコフスキー空間が含まれる。 本論文の主な結果は、非可換性パラメータのすべてのオーダーに有効な、軸摂動モードの有効ポテンシャルの解析的表現である。 これは、$\star$積を動径方向の並進、すなわちボップシフトを用いて評価することによって達成される。 我々は、プランクスケールブラックホールなど、非可換性の長さスケールがブラックホールの地平線と同程度の大きさである様々な領域について論じる。 |
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| The current Large Hadron Collider (LHC) data show no clear indication of new physics and only incremental improvements are anticipated at the energy frontier in the near future. However, while the focus of the LHC has been on constraining TeV scale physics, new particles could still be hiding below the electroweak scale. In order to obtain sensitivity to a new light boson with couplings to SM fermions, a potentially promising decay channel, for resonances with mass $\gtrsim {\cal O}(10)$ GeV, would be the decay to $b\bar b$ pairs. The measurement of such signatures is challenging due to the trigger requirements at the LHC. In this work, we explore the LHC sensitivity to a light pseudoscalar, or axion-like particle (ALP), in the $b\bar{b}$ final state with an associated photon, using jet substructure techniques, in the mass range between 10 GeV and 100 GeV. We obtain projected exclusions on the ALP-fermion coupling in a region of phase space which has not so far been probed by direct searches. We further discuss the impact that lower trigger thresholds may have on the LHC reach. | 現在の大型ハドロン衝突型加速器（LHC）のデータは、新しい物理現象の明確な兆候を示しておらず、近い将来、エネルギーフロンティアにおける漸進的な改善のみが期待されています。 しかしながら、LHCの焦点はTeVスケールの物理を制限することにありましたが、電弱スケールの下には依然として新しい粒子が潜んでいる可能性があります。 標準粒子フェルミオンと結合する新しい軽いボソンに対する感度を得るには、質量$\gtrsim {\cal O}(10)$ GeVの共鳴に対する潜在的に有望な崩壊経路は、$b\bar b$対への崩壊でしょう。 このようなシグネチャの測定は、LHCにおけるトリガー要件のために困難です。 本研究では、ジェット部分構造技術を用いて、10 GeVから100 GeVの質量範囲において、$b\bar{b}$終状態にある軽い擬スカラー粒子、またはアクシオン様粒子（ALP）とそれに伴う光子に対するLHCの感度を調査します。 我々は、位相空間の領域において、これまで直接探索によって調べられていないALP-フェルミオン結合に関する射影的排除を得る。 さらに、トリガー閾値の低下がLHC到達範囲に及ぼす影響についても議論する。 |
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| We study the quantum entanglement at the colliders which is independent of the spin-analyzing powers. Taking $\Lambda(\to p\pi^-)\bar{\Lambda}(\to \bar{p}\pi^+)$ as an example, we investigate whether quantum entanglement in fermion pairs produced at colliders can be certified by using only angular information from final-state decays, while remaining independent of the parity-violating decay parameters $\alpha_\Lambda$ and $\alpha_{\bar{\Lambda}}$. Building on a general decomposition of any angular observable in terms of Wigner d-functions, we show that the expectation value must take the form $\mathcal{O}_0+\mathcal{O}_1\alpha_\Lambda+\mathcal{O}_2\alpha_{\bar{\Lambda}}+\mathcal{O}_3\alpha_\Lambda\alpha_{\bar{\Lambda}}$, with coefficients $\mathcal{O}_i$ ($i=0,1,2,3$) linear in the spin-density matrix elements $\alpha_{k,j}\alpha^*_{m,n}$. We obtain the value ranges of observables over the general and separable spaces of $\alpha_{k,j}$, and demonstrate a sufficient entanglement condition for pure states, extending it to mixed states by convexity. In constructing an $\alpha_\Lambda$- and $\alpha_{\bar{\Lambda}}$-independent witness from angular observables alone, we find that there are obstacles to probe quantum entanglement via the inequality-type and ratio-type ways. Finally, we present the successful constructions with additional spin information: for the process of $e^+e^-\to J/\Psi\to \Lambda\bar{\Lambda}$ at $e^+ e^-$ collider, independent spin information provided by beam-axis selection enables the construction of normalized observables $f_i~(i=1,2)$ that are insensitive to $\alpha_\Lambda$ and $\alpha_{\bar{\Lambda}}$; if their measured values lie in $\left[-1,-\tfrac{1}{2}\right)\cup\left(\tfrac{1}{2},1\right]$, entanglement is certified, irrespective of purity or mixedness. | 我々は、スピン偏向能に依存しないコライダーにおける量子エンタングルメントを研究する。 $\Lambda(\to p\pi^-)\bar{\Lambda}(\to \bar{p}\pi^+)$ を例にとり、コライダーで生成されるフェルミオン対の量子エンタングルメントが、終状態崩壊からの角度情報のみを用いて、パリティ非保存の崩壊パラメータ $\alpha_\Lambda$ および $\alpha_{\bar{\Lambda}}$ に依存しないまま証明できるかどうかを調査する。 任意の角度観測量をウィグナーd関数を用いて一般分解することにより、期待値は$\mathcal{O}_0+\mathcal{O}_1\alpha_\Lambda+\mathcal{O}_2\alpha_{\bar{\Lambda}}+\mathcal{O}_3\alpha_\Lambda\alpha_{\bar{\Lambda}}$の形をとる必要があることを示します。 係数$\mathcal{O}_i$ ($i=0,1,2,3$)はスピン密度行列要素$\alpha_{k,j}\alpha^*_{m,n}$に対して線形です。 $\alpha_{k,j}$の一般空間および可分空間上の観測量の値域を求め、純粋状態に対する十分なエンタングルメント条件を示し、凸性によって混合状態まで拡張します。 角度観測量のみから$\alpha_\Lambda$および$\alpha_{\bar{\Lambda}}$に依存しない観測量を構築する際、不等式型および比型の方法で量子もつれを調べるには障害があることがわかった。 最後に、追加のスピン情報を用いた成功した構築例を示す。 $e^+ e^-$衝突型加速器における$e^+e^-\to J/\Psi\to \Lambda\bar{\Lambda}$のプロセスにおいて、ビーム軸選択によって得られる独立したスピン情報により、$\alpha_\Lambda$および$\alpha_{\bar{\Lambda}}$の影響を受けない正規化観測量$f_i~(i=1,2)$の構築が可能となる。 測定値が $\left[-1,-\tfrac{1}{2}\right)\cup\left(\tfrac{1}{2},1\right]$ の範囲内にある場合、純度や混合の有無にかかわらず、エンタングルメントが 証明されます。 |
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| We propose an AdS$\times$S factorization formula at the level of the generating function for correlators with arbitrary Kaluza-Klein configurations, and implement it in the supergravity limit of $\mathcal{N}=4$ super Yang-Mills. By incorporating this mechanism into Mellin space bootstrap, together with an observed $Z_2$ symmetry under AdS$\ \leftrightarrow\ $S, we manage to simultaneously work out unified formulas both for all five-point half-BPS correlators and for all four-point correlators with one superdescendant. This AdS\times$S bootstrap method is directly applicable to generic multi-point computation at tree level. | 我々は、任意のカルツァ＝クライン配置を持つ相関子に対する生成関数レベルでのAdS$\times$S分解公式を提案し、それを$\mathcal{N}=4$超ヤン＝ミルズの超重力極限で実装する。 このメカニズムをメリン空間ブートストラップに組み込み、AdS$\ \leftrightarrow\ $Sの下で観測された$Z_2$対称性を用いることで、すべての5点半BPS相関子と、1つの超子孫を持つすべての4点相関子の両方に対して、同時に統一的な公式を導くことができる。 このAdS\times$Sブートストラップ法は、ツリーレベルでの一般的な多点計算に直接適用できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We review an instance of noncommutative geometry based on a specific realization of the model of doubly special relativity proposed by Magueijo and Smolin (MS) on noncommutative spacetime. In particular, we discuss the Hopf algebra associated to it, which has not been considered in the literature till now. We show that the momentum sector of this model can be viewed as a particular basis of the \kp model. An interesting property is that the MS Hamiltonian is not invariant under the reversal of the sign of the energy, and in particular it is not invariant under the standard definition of charge conjugation. Therefore, if following Dirac one identifies the negative energy states with antiparticles, their mass differs from that of particles. We examine the possible consequences of this fact in the context of first quantization and discuss its interpretation from the point of view of quantum field theory, taking into account possible alternative definitions of charge conjugation proposed in the noncommutative framework. | 我々は、マグエイジョとスモーリン（MS）が非可換時空上に提案した二重特殊相対論モデルの具体的な実現に基づく非可換幾何学の一例を概説する。 特に、これまで文献では考察されてこなかった、それに関連するホップ代数について議論する。 このモデルの運動量セクターは、\kpモデルの特殊な基底として見ることができることを示す。 興味深い性質として、MSハミルトニアンはエネルギーの符号反転に対して不変ではなく、特に電荷共役の標準的な定義に対して不変ではない。 したがって、ディラックの定理に従えば、負のエネルギー状態を反粒子と同一視すると、その質量は粒子の質量とは異なる。 我々は、第一量子化の文脈においてこの事実がもたらす可能性のある帰結を検証し、非可換枠組みで提案されている電荷共役の代替定義の可能性を考慮しつつ、量子場の理論の観点からその解釈を議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| I present a large-$N$ determination of the topological susceptibility $\chi$ of $\mathrm{SU}(N)$ Yang--Mills theories using non-perturbative numerical Monte Carlo simulations of the lattice-discretized theory for $3\le N \le 6$, and adopting the Parallel Tempering on Boundary Conditions (PTBC) algorithm to bypass topological freezing for $N>3$. Thanks to this algorithm I am able to explore a uniform range of lattice spacing across all values of $N$, and to precisely determine $\chi$ for finer lattice spacings compared to previous studies with periodic or open boundary conditions. By taking the continuum limit at fixed smoothing radius in physical units, I am also able to show the independence of the continuum limit of $\chi$ from this choice. I conclude providing a comprehensive comparison of my new PTBC results with previous determinations of the topological susceptibility in the literature, both at finite $N$ and in the large-$N$ limit. | 本稿では、格子離散化理論の非摂動数値モンテカルロシミュレーションを用いて、$\mathrm{SU}(N)$ヤン-ミルズ理論の大きな$N$における位相感受率$\chi$の決定法を提示する。 この決定法は、$3\le N \le 6$の格子離散化理論に対して、Parallel Tempering on Boundary Conditions (PTBC)アルゴリズムを適用し、$N>3$の場合の位相凍結を回避する。 このアルゴリズムにより、全ての$N$の値にわたって格子間隔の一様な範囲を探索することができ、周期境界条件や開境界条件を用いた先行研究と比較して、より細かい格子間隔に対して$\chi$を精密に決定することができる。 また、物理単位で固定の平滑化半径で連続体極限をとることで、$\chi$の連続体極限がこの選択に依存しないことを示すこともできる。 最後に、私の新しいPTBCの結果と、文献で発表されたトポロジカル感受率のこれまでの決定値（有限$N$および大$N$極限の両方）を包括的に比較します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the dynamics of electrically charged black-hole binaries and their gravitational-wave emission during the inspiral phase. Within the post-Newtonian framework, we derive the conservative and dissipative dynamics up to second order (2PN), combining Effective Field Theory and classical methods. We compute the NNLO conservative Lagrangian, LO dissipative effects in harmonic and Lorenz gauges, and provide the equations of motion, center-of-mass transformations, and the Lagrangian/Hamiltonian in ADM-type coordinates. We also obtain gauge-invariant expressions for the binding energy, periastron advance in quasi-circular orbits, and the scattering angle in unbound orbits. Our results extend previous analyses and are fully consistent with recent post-Minkowskian findings. | 我々は、電荷を持つブラックホール連星のダイナミクスと、その重力波放射を、インスパイラル期に研究する。 ポストニュートン力学の枠組みにおいて、有効場の理論と古典的手法を組み合わせ、2次（2PN）までの保存的および散逸的ダイナミクスを導出する。 調和ゲージおよびローレンツゲージにおけるNNLO保存的ラグランジアン、LO散逸効果を計算し、ADM型座標における運動方程式、重心変換、およびラグランジアン／ハミルトニアンを与える。 また、結合エネルギー、準円軌道における近点前進、および非束縛軌道における散乱角について、ゲージ不変な表現を得る。 我々の結果はこれまでの解析を拡張するものであり、最近のポストミンコフスキー力学の知見と完全に一致する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this letter, we consider constraints on the low-energy spectrum of amplitudes with higher-spin exchange. Assuming unitarity, crossing symmetry, and super-convergent high energy behavior, reminiscent of the scattering of spin-1 and spin-2 massless helicity states, we demonstrate that the spectrum that maximizes the leading higher spin couplings of the second and third resonances is consistently given by a linear trajectory. Furthermore, for gravitational theories, the optimal spectrum is the linear trajectory defined by the mass and spin of the graviton and the lightest spin-4 resonance. | 本稿では、高スピン交換を伴う振幅の低エネルギースペクトルに対する制限について考察する。 ユニタリー性、交差対称性、そしてスピン1およびスピン2の質量ゼロヘリシティ状態の散乱を想起させる超収束的な高エネルギー挙動を仮定し、第二共鳴および第三共鳴の主要な高スピン結合を最大化するスペクトルが、線形軌道によって一貫して与えられることを示す。 さらに、重力理論においては、最適なスペクトルは、重力子の質量とスピン、および最も軽いスピン4共鳴によって定義される線形軌道である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the holographic dual of the extended thermodynamics of spherically symmetric, charged Gauss-Bonnet AdS black holes in the context of the AdS/CFT correspondence. The gravitational thermodynamics of Gauss-Bonnet AdS black holes can be extended by allowing for variations of the cosmological constant and Newton's constant. In the dual CFT this corresponds to including the central charge C and its chemical potential $\mu$ as a new pair of conjugate thermodynamic variables. In addition, compared to Einstein's theory of gravity, Gauss-Bonnet gravity introduces higher-order curvature terms. The coupling constants of these higher-order curvature terms $\alpha$ can serve as new thermodynamic quantities, which will also be dual to thermodynamic quantities on the boundary CFT, a feature not present in the CFT dual to Einstein's gravity previously. Based on the holographic dictionary, we consider the critical behavior and phase transition phenomena of the CFT description of the charged Gauss-Bonnet black holes in $d=4$ and $d=5$ in the ensemble at fixed $(C, \mathcal{V}, \tilde{Q}, \tilde{\mathcal{A}})$. We find that the conventional description of free energy cannot adequately describe the phase transitions and critical behavior of the CFT in this ensemble. This may stem from the fact that the constraints we have adopted are different from the conventional ones. | 我々は、球対称の荷電ガウス・ボネAdSブラックホールの拡張熱力学のホログラフィック双対をAdS/CFT対応の文脈で研究する。 ガウス・ボネAdSブラックホールの重力熱力学は、宇宙定数とニュートン定数の変動を許容することで拡張できる。 双対CFTにおいて、これは中心電荷Cとその化学ポテンシャル$\mu$を新たな共役熱力学変数のペアとして含めることに対応する。 さらに、アインシュタインの重力理論と比較して、ガウス・ボネ重力は高次の曲率項を導入する。 これらの高次曲率項の結合定数$\alpha$は新たな熱力学量として働くことができ、境界CFT上で熱力学量と双対になる。 これは、これまでのアインシュタイン重力のCFT双対には見られなかった特徴である。 ホログラフィック辞書に基づいて、$(C, \mathcal{V}, \tilde{Q}, \tilde{\mathcal{A}})$ を固定した集団における $d=4$ および $d=5$ の荷電ガウス・ボネブラックホールの CFT 記述の臨界挙動と相転移現象を考察する。 その結果、自由エネルギーの従来の記述では、この集団における CFT の相転移と臨界挙動を適切に記述できないことがわかった。 これは、採用した制約条件が従来のものと異なることに起因している可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hamiltonian quantum simulation of bosons on digital quantum computers requires truncating the Hilbert space to finite dimensions. The method of truncation and the choice of basis states can significantly impact the complexity of the quantum circuit required to simulate the system. For example, a truncation in the Fock basis where each boson is encoded with a register of $Q$ qubits, can result in an exponentially large number of Pauli strings required to decompose the truncated Hamiltonian. This, in turn, can lead to an exponential increase in $Q$ in the complexity of the quantum circuit. For lattice quantum field theories such as Yang-Mills theory and QCD, several Hamiltonian formulations and corresponding truncations have been put forward in recent years. There is no exponential increase in $Q$ when resorting to the orbifold lattice Hamiltonian, while we do not know how to remove the exponential complexity in $Q$ in the commonly used Kogut-Susskind Hamiltonian. Specifically, when using the orbifold lattice Hamiltonian, the continuum limit, or, in other words, the removal of the ultraviolet energy cutoff, is obtained with circuits whose resources scale like $Q$, while they scale like $\mathcal{O}(\exp(Q))$ for the Kogut-Susskind Hamiltonian: this can be seen as an exponential speed up in approaching the physical continuum limit for the orbifold lattice Hamiltonian formulation. We show that the universal framework, advocated by three of the authors (M.~H., S.~M., and E.~R.) and collaborators, provides a natural avenue to solve the exponential scaling of circuit complexity with $Q$, and it is the reason why using the orbifold lattice Hamiltonian is advantageous. | デジタル量子コンピュータ上でのボソンのハミルトニアン量子シミュレーションには、ヒルベルト空間を有限次元に切り捨てる必要がある。 切り捨ての方法と基底状態の選択は、システムのシミュレーションに必要な量子回路の複雑さに大きな影響を与える可能性がある。 例えば、各ボソンが$Q$量子ビットのレジスタで符号化されるフォック基底における切り捨ては、切り捨てられたハミルトニアンの分解に必要なパウリ弦の数が指数関数的に増加する可能性がある。 これは、量子回路の複雑さにおける$Q$の指数関数的な増加につながる可能性がある。 ヤン＝ミルズ理論やQCDなどの格子量子場理論については、近年、いくつかのハミルトニアンの定式化とそれに対応する切り捨てが提案されている。 オービフォールド格子ハミルトニアンを用いると$Q$の指数関数的増加は見られませんが、一般的に用いられるコグート・サスキンド・ハミルトニアンでは$Q$の指数関数的複雑性をどのように除去するかは分かっていません。 具体的には、オービフォールド格子ハミルトニアンを用いると、連続体極限、言い換えれば紫外線エネルギーカットオフの除去は、リソースが$Q$のようにスケーリングする回路で得られます。 一方、コグート・サスキンド・ハミルトニアンでは、リソースは$\mathcal{O}(\exp(Q))$のようにスケーリングします。 これは、オービフォールド格子ハミルトニアン定式化において、物理的連続体極限への接近が指数関数的に加速されるものと見なすことができます。 著者3名（M.~H.、S.~M.、E.~R.）と共同研究者が提唱する普遍的な枠組みは、回路の複雑さがQとともに指数関数的にスケーリングする問題を自然に解決する方法を提供し、それがオービフォールド格子ハミルトニアンの使用が有利である理由であることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We demonstrate that Cherenkov radiation can be interpreted as ghost instability of a certain type. Solutions of modified gravity theories often contain ghost instabilities. One type of such ghost instability is associated with existence of different types of species with causal cones that do not share common time, which leads to vacuum decay via creation of particles with positive and negative energies. We show that this ghost instability can be seen as Cherenkov radiation and vice versa. | チェレンコフ放射が、ある種のゴースト不安定性として解釈できることを示す。 修正重力理論の解はしばしばゴースト不安定性を含む。 そのようなゴースト不安定性の一つは、共通の時間を共有しない因果円錐を持つ異なる種類の種の存在と関連しており、正と負のエネルギーを持つ粒子の生成を経て真空崩壊を引き起こす。 このゴースト不安定性はチェレンコフ放射として捉えられること、またその逆も成り立つことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a family of 3d $\mathcal{N} = 4$ superconformal field theories that have zero-dimensional Coulomb and Higgs branches and propose that the rational vertex operator algebras $W^{\text{min}}_{k - \scriptstyle{\frac{1}{2}}}(\mathfrak{sp}_{2N})$ and $L_{k}(\mathfrak{osp}_{1|2N})$ model the modular tensor categories of line operators in their topological $A$ and $B$ twists, respectively. Our analysis indicates that the action of 3d mirror symmetry on this family of theories is related to a novel level-rank duality and leads to several conjectural $q$-series identities of independent interest. | 我々は、ゼロ次元クーロン枝とヒッグス枝を持つ3次元$\mathcal{N} = 4$超共形場の理論の族を導入し、有理頂点作用素環$W^{\text{min}}_{k - \scriptstyle{\frac{1}{2}}}(\mathfrak{sp}_{2N})$と$L_{k}(\mathfrak{osp}_{1|2N})$が、それぞれ位相的$A$ツイストと$B$ツイストにおける線作用素のモジュラーテンソル圏をモデル化することを提案する。 我々の解析は、この理論族への3次元ミラー対称性の作用が、新しいレベル-ランク双対性と関連し、独立して興味深いいくつかの予想的な$q$級数恒等式につながることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we study the kinematic effects of spinning test particles orbiting the Kerr-Bertotti-Robinson black hole. Employing with the Mathisson-Papapetrou-Dixon equations, we explore the dynamics of precessing orbits and distinct orbital types, including circular orbits and innermost stable circular orbits. Our results reveal the substantial impact of the magnetic field on the trajectories of spinning particles, particularly in regions characterized by significant radial distances. More importantly, our study shows that an augmented magnetic field necessitates an increased orbital angular momentum to uphold spinning particles within their characteristic orbits at equivalent radial distances. Our result contributes valuable insights to the understanding of the spinning celestial object motion around black holes endowed with magnetic fields. | 本論文では、カー・ベルトッティ・ロビンソン・ブラックホールを周回する回転するテスト粒子の運動学的効果を研究する。 マティソン・パパペトロウ・ディクソン方程式を用いて、歳差運動軌道と、円軌道や最内側の安定円軌道などの異なる軌道タイプのダイナミクスを探求する。 本研究の結果は、磁場が回転粒子の軌道に大きな影響を与えることを明らかにし、特に大きな動径距離を特徴とする領域においてその影響が顕著である。 さらに重要な点として、本研究は、磁場の増強は、回転粒子を等価な動径距離においてその特性軌道内に維持するために、軌道角運動量の増加を必要とすることを示している。 本研究の結果は、磁場を有するブラックホール周辺の回転天体の運動を理解する上で貴重な知見をもたらす。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A simple covariant model is presented where the signature of the metric is a dynamical field. Degenerate minima of a curvature-minimizing potential correspond to Euclidean, Lorentzian or mixed phases of geometry. The Lorentzian phase emerges as the only stable configuration supporting causal propagation. | 計量のシグネチャが力学場である単純な共変モデルが提示される。 曲率最小化ポテンシャルの退化した極小値は、ユークリッド幾何学、ローレンツ幾何学、またはそれらの混合位相に対応する。 ローレンツ幾何学は、因果伝播を支持する唯一の安定な構成として現れる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by SYK-like models describing near-BPS black holes in string/M-theory, we consider gauging the U$(1)$ symmetry of the complex SYK model in the presence of a Wilson line with charge $k$. At a fixed background gauge field, solutions to the Schwinger-Dyson equations display vastly different properties from those at a fixed real chemical potential. In the partition function and the two-point function, the integral over the gauge field is performed either directly or via a large $N$ saddle point approximation, and both results are consistent with exact diagonalization data. From the behaviour of the two-point function at large $N$, we deduce that the conformal symmetry at low energies is preserved at fixed $\kappa = k/N = 0$, but broken at $\kappa\neq 0$. In addition, we find that there is maximal chaos for all $k$. | 弦理論/M理論における近BPSブラックホールを記述するSYK型模型に着想を得て、電荷$k$を持つウィルソン線が存在する場合の複素SYK模型のU$(1)$対称性のゲージングについて考察する。 固定された背景ゲージ場において、シュウィンガー・ダイソン方程式の解は、固定された実化学ポテンシャルにおけるものとは大きく異なる性質を示す。 分配関数と2点関数において、ゲージ場上の積分は直接または大きな$N$鞍点近似を介して行われ、どちらの結果も正確な対角化データと一致する。 大きな$N$における2点関数の挙動から、低エネルギーにおける共形対称性は固定された$\kappa = k/N = 0$では保存されるが、$\kappa\neq 0$では破れることが分かる。 さらに、すべての$k$に対して最大カオスが存在することがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Previous work on Jackiw-Teitelboim (JT) gravity has shown that, at low temperatures, the annealed entropy becomes negative and departs from the quenched entropy. From the perspective of the random-matrix theory (RMT) dual of JT gravity, this effect is encoded in the level spacing statistics of the spectral edge that is universally described by the Airy model. At low temperature, the quenched entropy exhibits a power law dependence determined by the symmetry class of the RMT ensemble. Here we study the same question in the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model which possesses much more structure than RMT. Through numerical simulations, we find that the level spacing statistics of the SYK model match the relevant RMT ensembles even near the spectral edge, thus leading to an agreement with the RMT prediction for the quenched entropy at low temperatures. We also show similar effects in supersymmetric wormholes filled with matter, which is modeled by the $\mathcal N = 2$ supersymmetric SYK model. Numerically extracting the spectral edge properties of the BPS operators allows us to compute the quenched entanglement entropy of the wormhole in the large particle number limit. | Jackiw-Teitelboim (JT) 重力に関するこれまでの研究では、低温ではアニールエントロピーが負になり、クエンチエントロピーから離れることが示されている。 JT 重力のランダム行列理論 (RMT) 双対の観点から見ると、この効果は、エアリー模型によって普遍的に記述されるスペクトル端の準位間隔統計に符号化されている。 低温では、クエンチエントロピーは RMT アンサンブルの対称性類によって決定されるべき乗則依存性を示す。 本研究では、RMT よりもはるかに構造化された Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型を用いて、同じ問題を考察する。 数値シミュレーションにより、SYK 模型の準位間隔統計は、スペクトル端付近においても関連する RMT アンサンブルと一致し、低温におけるクエンチエントロピーに関する RMT 予測と一致することがわかった。 我々はまた、物質で満たされた超対称ワームホールにおいても同様の効果があることを示す。 これは、$\mathcal N = 2$ 超対称SYK模型によってモデル化される。 BPS演算子のスペクトル端特性を数値的に抽出することで、 大粒子数極限におけるワームホールのクエンチされたエンタングルメントエントロピーを計算することができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The gravitational perturbations of a rotating Kerr black hole are notoriously complicated, even at the linear level. In 1973, Teukolsky showed that their physical degrees of freedom are encoded in two gauge-invariant Weyl curvature scalars that obey a separable wave equation. Determining these scalars is sufficient for many purposes, such as the computation of energy fluxes. However, some applications -- such as second-order perturbation theory -- require the reconstruction of metric perturbations. In principle, this problem was solved long ago, but in practice, the solution has never been worked out explicitly. Here, we do so by writing down the metric perturbation (in either ingoing or outgoing radiation gauge) that corresponds to a given mode of either Weyl scalar. Our formulas make no reference to the Hertz potential (an intermediate quantity that plays no fundamental role) and involve only the radial and angular Kerr modes, but not their derivatives, which can be altogether eliminated using the Teukolsky--Starobinsky identities. We expect these analytic results to prove useful in numerical studies and for extending black hole perturbation theory beyond the linear regime. | 回転するカーブラックホールの重力摂動は、線形レベルにおいてさえ、非常に複雑であることで知られています。 1973年、テウコルスキーは、その物理的自由度が、分離可能な波動方程式に従う2つのゲージ不変なワイル曲率スカラーに符号化されていることを示しました。 これらのスカラーを決定すれば、エネルギーフラックスの計算など、多くの目的に十分です。 しかし、2次摂動論などの一部の応用では、計量摂動の再構築が必要です。 原理的には、この問題は遥か昔に解決されていますが、実際には、その解決策はこれまで明示的に解明されていません。 ここでは、いずれかのワイルスカラーの与えられたモードに対応する計量摂動（入射または出射の輻射ゲージのいずれか）を書き出すことで、これを行います。 我々の公式はヘルツポテンシャル（基本的な役割を果たさない中間量）を考慮せず、ラジアルカーモードとアングルカーモードのみを考慮しているが、それらの微分は考慮していない。 これらの微分は、テウコルスキー-スタロビンスキー恒等式を用いて完全に除去できる。 これらの解析的結果は、数値研究やブラックホール摂動論を線形領域を超えて拡張する上で有用となると期待される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Two-dimensional (2d) electronic systems on a lattice at fractional filling $\nu = p/q$ exhibit a competition between charge ordered insulators, called Wigner-Mott insulators (WMIs), at large Coulomb repulsion and Fermi-liquid metals at large electronic kinetic energy. When those two energy scales are roughly equal, insulating states that restore the lattice translation symmetry, which we call quantum charge liquids (QCLs), may emerge. When gapped, these QCLs must exhibit topological order. In this work, we show that the allowed topological ordered phases that are proximate to the WMI strongly depend on the charge ordering in the WMI. In particular, we show that when $q$ is even, no direct transition exists between a WMI with the smallest allowed unit cell size from filling constraints, i.e., the "minimal" WMI, and the topological order with the smallest ground state degeneracy on a torus allowed by filling constraints, i.e., the "minimal" TO. Furthermore, we describe the quantum melting transition of the WMIs to the proximate QCLs in terms of the proliferation of the topological defects of the WMIs. The field theory of this transition in terms of the topological defects reveals their role as precursors to the anyon excitations in the QCLs. | 分数充填格子上の2次元（2d）電子系は、クーロン反発が大きい場合にはウィグナー・モット絶縁体（WMI）と呼ばれる電荷秩序絶縁体と、電子運動エネルギーが大きい場合にはフェルミ液体金属との間で競合を示す。 これら2つのエネルギースケールがほぼ等しい場合、格子並進対称性を回復する絶縁状態、すなわち量子電荷液体（QCL）が出現する可能性がある。 ギャップがある場合、これらのQCLはトポロジカル秩序を示すはずである。 本研究では、WMI近傍で許容されるトポロジカル秩序相が、WMIにおける電荷秩序に強く依存することを示す。 特に、$q$が偶数の場合、充填制約から許容される最小の単位格子サイズを持つWMI（すなわち「極小」WMI）と、充填制約によって許容されるトーラス上の基底状態の縮退が最小のトポロジカル秩序（すなわち「極小」TO）との間に直接的な遷移は存在しないことを示す。 さらに、WMIから近似QCLへの量子融解転移を、WMIのトポロジカル欠陥の増殖の観点から記述する。 この転移の場の理論は、トポロジカル欠陥がQCLにおけるエニオン励起の前駆現象としての役割を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The prospect of detecting/constraining deviations from general relativity by studying gravitational waves (GWs) from merging black holes has been one of the primary motivations of GW interferometers like LIGO/Virgo. Within pure gravity, the only possible way deviations can arise is from the existence of higher order derivative corrections, namely higher powers of the Riemann curvature tensor, in the effective action. Any observational bounds imply constraints on the corresponding Wilson coefficients. At the level of the action, one can imagine the coefficients are sufficiently large so as to be in principle detectable. However, from the point of view of some fundamental principles, namely causality and unitarity, this is much less clear, as we examine here. We begin by reviewing certain known bounds on these coefficients, which together imply a low cut off on the effective theory. We then consider a possible mechanism to generate such terms, namely in the form of many scalars, minimally coupled to only gravity, that can be integrated out to give these higher order operators. We show that a by product of this is the generation of quantum corrections to Newton's potential, whose observable consequences are already ruled out by solar system tests. We point out that over 7 orders of magnitude of improvement in interferometer sensitivity would be required to avoid such solar system constraints. We also mention further constraints from Hawking radiation from black holes. | 合体するブラックホールからの重力波（GW）を研究することで、一般相対論からの偏差を検出／制限できる可能性は、LIGO/Virgoのような重力干渉計の主要な動機の一つであった。 純粋重力下では、偏差が生じ得る唯一の方法は、有効作用における高次の微分補正、すなわちリーマン曲率テンソルの高次冪の存在である。 観測上のいかなる限界も、対応するウィルソン係数に対する制限を意味する。 作用のレベルでは、係数は原理的に検出できるほど十分に大きいと想像できる。 しかし、因果律とユニタリー性といったいくつかの基本原理の観点から見ると、ここで検討するように、これははるかに明確ではない。 まず、これらの係数に関する既知の限界をいくつか確認する。 これらの限界は、有効理論における低いカットオフを示唆する。 次に、そのような項を生成するための可能なメカニズム、すなわち、重力のみに最小限に結合した多数のスカラーの形で、それらを積分することでこれらの高次演算子を与えるメカニズムについて考察する。 この副産物として、ニュートンポテンシャルに対する量子補正が生成されることを示すが、その観測可能な結果は太陽系のテストによって既に排除されている。 このような太陽系の制約を回避するには、干渉計の感度を7桁以上向上させる必要があることを指摘する。 また、ブラックホールからのホーキング放射によるさらなる制約についても言及する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate radiation from near-extremal black holes formed by collapse, focusing on the role of large backreaction effects arising from gravitational fluctuations in the near-horizon region. Such effects have previously been identified from computations based on JT gravity and its Schwarzian description, most notably for the Euclidean partition function. Restricting attention to the s-wave sector, we integrate out gravity by solving the constraint equations in the Hamiltonian formalism, obtaining an effective scalar action with a coupling that grows at low temperature, thus enabling a real-time treatment of quantum backreaction. We then take initial steps toward evaluating the impact of this interaction on correlations of the outgoing radiation, and compare our findings with earlier results. | 我々は、崩壊によって形成された近極限ブラックホールからの放射を、近地平線領域における重力揺らぎから生じる大きな反作用効果の役割に焦点を当てて調べる。 このような効果は、JT重力とそのシュワルツ記述に基づく計算、特にユークリッド分配関数に基づく計算によって既に特定されている。 我々はs波セクターに着目し、ハミルトニアン形式の制約方程式を解くことで重力を積分し、低温で結合が増大する有効スカラー作用を得ることで、量子反作用の実時間処理を可能にする。 次に、この相互作用が放射の相関に与える影響を評価するための初期段階を踏み、これまでの結果と比較する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the limit of infinite radius de Sitter space becomes locally flat and the static patch tends to Rindler space. A holographic description of the static patch must result in a holographic description of some flat space theory, expressed in Rindler coordinates. Given such a holographic theory how does one decode the hologram and determine the bulk flat space theory, its particle spectrum, forces, and bulk quantum fields? In this paper we will answer this question for a particular case: DSSYK at infinite temperature and show that the bulk theory is a strongly coupled version of the 't Hooft model, i.e., (1+1)-dimensional QCD, with a single quark flavor. It may also be thought of as an open string theory with mesons lying on a single Regge trajectory. | 無限半径の極限では、ド・ジッター空間は局所的に平坦になり、静的パッチはリンドラー空間に近づく。 静的パッチのホログラフィック記述は、リンドラー座標で表される平坦空間理論のホログラフィック記述に帰着する。 このようなホログラフィック理論が与えられた場合、どのようにしてホログラムを解読し、バルク平坦空間理論、その粒子スペクトル、力、およびバルク量子場を決定するのだろうか？本論文では、この問いに、特定のケース、すなわち無限温度におけるDSSYKについて答え、バルク理論がトフーフト模型の強結合版、すなわち単一クォークフレーバーを持つ(1+1)次元QCDであることを示す。 これは、中間子が単一のレッジェ軌道上に存在する開弦理論と考えることもできる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Bosonization describes Fermi surface dynamics in terms of a collective field that lives on a part of phase space. While sensible semiclassically, the challenge of treating such a field quantum mechanically has prevented bosonization from providing as powerful a nonperturbative tool as in one dimension. We show that general Fermi surfaces can be exactly described by a particular $N\to \infty$ limit of a $U(N)_1$ WZW model, with a tower of irrelevant corrections. This matrix-valued description encodes the noncommutative nature of phase space, and its (solvable) strongly coupled dynamics resolves the naive overcounting of degrees of freedom of the collective field without the need to cut the Fermi surface into patches. This approach furthermore provides a quantitative tool to systematically study power-law corrections to Fermi surface dynamics. | ボソン化は、位相空間の一部に存在する集団場を用いてフェルミ面のダイナミクスを記述する。 半古典的には理にかなっているものの、そのような場を量子力学的に扱うことの難しさから、ボソン化は1次元の場合ほど強力な非摂動的なツールを提供できなかった。 我々は、一般のフェルミ面が、無関係な補正を多数加えた$U(N)_1$ WZWモデルの特定の$N\to \infty$極限によって正確に記述できることを示す。 この行列値記述は位相空間の非可換性を符号化し、その（解ける）強結合ダイナミクスは、フェルミ面をパッチに分割することなく、集団場の自由度の単純な過剰計算を解決する。 さらに、このアプローチは、フェルミ面のダイナミクスに対するべき乗補正を体系的に研究するための定量的なツールも提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a class of quantum states involving multiple entangled CFTs in AdS$_3$/CFT$_2$, associated with multi-boundary black hole geometries, and demonstrate that the Ryu-Takayanagi (RT) formula for entanglement entropy can be derived using only boundary CFT data. Approximating the OPE coefficients by their Gaussian moments within the 2D large-$c$ CFT ensemble, we show that both the norm of the states and the entanglement entropies associated with various bipartitions--reproducing the expected bulk dual results--can be computed purely from the CFT. All $\textit{macroscopic geometric}$ structures arising from gravitational saddles emerge entirely from the universal statistical moments of the $\textit{microscopic algebraic}$ CFT data, revealing a statistical-mechanical mechanism underlying semiclassical gravity. We establish a precise correspondence between the CFT norm, the Liouville partition function with ZZ boundary conditions, and the exact gravitational path integral over 3D multi-boundary black hole geometries. For entanglement entropy, each RT phase arises from a distinct leading-order Gaussian contraction, with phase transitions--analogous to replica wormholes--emerging naturally from varying dominant statistical patterns in the CFT ensemble. Our derivation elucidates how the general mechanism behind holographic entropy, namely a boundary replica direction that elongates and becomes contractible in the bulk dual, is encoded explicitly in the statistical structure of the CFT data. | 我々は、多重境界ブラックホール幾何学に関連するAdS$_3$/CFT$_2$における多重エンタングルメントCFTを含む量子状態のクラスを研究し、エンタングルメントエントロピーに関するRyu-Takayanagi (RT)公式が境界CFTデータのみを用いて導出できることを実証する。 2次元大$c$ CFTアンサンブル内のガウスモーメントでOPE係数を近似することにより、様々な二分割に関連する状態のノルムとエンタングルメントエントロピーの両方が、期待されるバルク双対の結果を再現しながら、純粋にCFTから計算できることを示す。 重力サドルから生じるすべての$\textit{巨視的幾何学}$構造は、$\textit{微視的代数的}$ CFTデータの普遍統計モーメントから完全に現れ、半古典重力の根底にある統計力学的メカニズムを明らかにする。 我々は、CFTノルム、ZZ境界条件を伴うリウヴィル分配関数、そして3次元多重境界ブラックホール形状上の正確な重力経路積分との間に正確な対応を確立した。 エンタングルメントエントロピーに関して、各RT位相は、それぞれ異なる主要次数ガウス収縮から生じ、位相転移（レプリカワームホールに類似）は、CFTアンサンブルにおける支配的な統計パターンの変化から自然に生じる。 我々の導出は、ホログラフィックエントロピーの背後にある一般的なメカニズム、すなわち、バルク双対において伸長し収縮可能となる境界レプリカ方向が、CFTデータの統計構造にどのように明示的に符号化されているかを明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We have studied the viscous properties as well as the Bjorken expansion of a rotating QGP medium. In the noncentral events of heavy-ion collisions, the produced medium can carry a finite angular momentum with a finite range of angular velocity. This rotation can significantly affect various properties, including viscous properties and the expansion of the QGP medium. Using a novel relaxation time approximation for the collision integral in the relativistic Boltzmann transport equation at finite angular velocity, we have calculated the shear and bulk viscosities and compared them with their counterparts in the standard relaxation time approximation within the kinetic theory approach. Our results show that the angular velocity increases both shear and bulk viscosities, suggesting an enhanced momentum transfer within the medium and greater fluctuations in local pressure. This rotational effect on viscosities is more evident at lower temperatures than at higher temperatures. Our analysis also shows that, compared to the standard relaxation time approximation, the shear viscosity is lower while the bulk viscosity is higher in the novel relaxation time approximation for all temperatures. Additionally, some observables related to the flow characteristic, fluid behavior and conformal symmetry of the medium are markedly impacted due to rotation. We have also studied the hydrodynamic evolution of matter within the Bjorken boost-invariant scenario and have found that the energy density evolves faster in the presence of finite rotation than in the nonrotating case. Consequently, rapid rotation accelerates the cooling process of the QGP medium. | 我々は回転するQGP媒質の粘性特性とビョルケン膨張について研究した。 重イオン衝突の非中心事象において、生成された媒質は有限の角速度範囲で有限の角運動量を持つことができる。 この回転は、QGP媒質の粘性特性や膨張など、様々な特性に大きな影響を与える可能性がある。 有限角速度における相対論的ボルツマン輸送方程式の衝突積分に対する新たな緩和時間近似を用いて、我々はせん断粘性および体積粘性を計算し、運動論的アプローチにおける標準的な緩和時間近似における対応する値と比較した。 我々の結果は、角速度がせん断粘性および体積粘性の両方を増加させることを示しており、媒質内の運動量移動の増強と局所圧力のより大きな変動を示唆している。 この回転による粘性への影響は、高温よりも低温でより顕著である。 我々の解析では、標準的な緩和時間近似と比較して、新しい緩和時間近似では、全ての温度において、せん断粘性は低くなり、体積粘性は高くなることも示されています。 さらに、媒体の流れ特性、流体挙動、共形対称性に関連するいくつかの観測量は、回転によって顕著な影響を受けます。 また、ビョルケンのブースト不変シナリオにおける物質の流体力学的発展を研究し、有限回転がある場合、回転がない場合よりもエネルギー密度が速く変化することを発見しました。 結果として、急速な回転はQGP媒体の冷却プロセスを加速します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Formulating a quantum theory of gravity lies at the heart of fundamental theoretical physics. This collection of lecture notes encompasses a selection of topics that were covered in six mini-courses at the Nordita PhD school "Towards Quantum Gravity". The scope was to provide a coherent picture, from its foundation to forefront research, emphasizing connections between different areas. The lectures begin with perturbative quantum gravity and effective field theory. Subsequently, two ultraviolet-complete approaches are presented: asymptotically safe gravity and string theory. Finally, elements of quantum effects in black hole spacetimes are discussed. | 量子重力理論の構築は、基礎理論物理学の核心です。 この講義ノート集は、ノーディタ博士課程の6つのミニコース「量子重力に向けて」で扱われたトピックを厳選して収録しています。 その目的は、基礎から最先端の研究まで、様々な分野間のつながりを重視しつつ、一貫した全体像を提供することです。 講義は、摂動量子重力と有効場の理論から始まります。 続いて、2つの紫外線完全アプローチ、すなわち漸近安全重力と弦理論を紹介します。 最後に、ブラックホール時空における量子効果の要素について考察します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| To deepen our understanding of Quantum Gravity and its connections with black holes and cosmology, building a common language and exchanging ideas across different approaches is crucial. The Nordita Program "Quantum Gravity: from gravitational effective field theories to ultraviolet complete approaches" created a platform for extensive discussions, aimed at pinpointing both common grounds and sources of disagreements, with the hope of generating ideas and driving progress in the field. This contribution summarizes the twelve topical discussions held during the program and collects individual thoughts of speakers and panelists on the future of the field in light of these discussions. | 量子重力とブラックホール、そして宇宙論との関連性についての理解を深めるには、共通言語を構築し、異なるアプローチ間で意見を交換することが不可欠です。 Norditaプログラム「量子重力：重力有効場理論から紫外線完全アプローチまで」は、共通点と意見の相違点の両方を特定し、アイデアを生み出し、この分野の進歩を促進することを目的とした、広範な議論の場を創出しました。 本稿は、プログラム中に行われた12のトピック別議論を要約し、これらの議論を踏まえ、講演者とパネリストがそれぞれの視点からこの分野の将来について述べた見解をまとめたものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore interface states between a type-II $s$-wave superconductor (SC) and a $\nu = 1$ quantum Hall (QH) state. We show that the effective interaction gives rise to two emergent Abelian Higgs fields, representing paired electrons localized at the SC-QH interface. These fields interact with each other in the presence of a Chern-Simons term originating from the QH sector. The Chern-Simons term leads to a topological contribution to the photon mass and imparts a \emph{fractional} topological charge of $e/2$ to the interface vortices. The topological mass modifies the vortex lattice at the interface, while the topological charge leads to formation of vortex quadruplets. We predict that these effects lead to a \emph{topological} Abrikosov lattice at the interface. | 我々は、タイプII $s$ 波超伝導体 (SC) と $\nu = 1$ 量子ホール効果 (QH) 状態との間の界面状態を探索する。 有効相互作用によって、SC-QH 界面に局在する電子対を表す2つのアーベルヒッグス場が生じることを示す。 これらの場は、QH セクターに由来するチャーン・サイモンズ項の存在下で相互作用する。 チャーン・サイモンズ項は光子質量へのトポロジカルな寄与をもたらし、界面渦に $e/2$ の \emph{分数} トポロジカル電荷を与える。 トポロジカル質量は界面の渦格子を変化させ、トポロジカル電荷は渦四重子の形成をもたらす。 これらの効果によって、界面に \emph{トポロジカル} アブリコソフ格子が形成されると予測される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ultracompact spinning horizonless spacetimes with ergoregions are subject to the ergoregion instability. We systematically investigate the instability of a massless scalar field in a variety of rapidly spinning Proca stars and boson stars using WKB-, frequency-, and time-domain methods. We find universal features in the mode structure: the onset of the instability is signaled by a zero-mode, the mode frequencies and growth rates are related by a simple scaling relation in the small-frequency limit (as found for Kerr-like objects), the mode frequencies approach the orbital frequency of counter-rotating stably trapped null geodesics in the eikonal limit, and for each unstable azimuthal mode only a finite number of overtones and polar modes are exponentially growing. The e-folding times are as short as $\tau\sim 10^4 M$ (in terms of the spacetime's ADM mass $M$). Interestingly, we find a near universal relationship between the frequencies and growth rates across all bosonic stars and also compared with Kerr-like objects. Furthermore, we show that weakly nonlinear backreaction of the instability induces a shift in growth rates as well as emission of gravitational waves; we find evidence that these effects lead to an amplification of the unstable process. This suggests that strongly nonlinear interactions are important during the gravitational saturation of the instability. | エルゴ領域を持つ超コンパクトな自転する地平線のない時空は、エルゴ領域不安定性の影響を受ける。 我々は、様々な高速自転するプロカ星およびボソン星における質量ゼロのスカラー場の不安定性を、WKB法、周波数領域法、および時間領域法を用いて系統的に調査した。 その結果、モード構造に普遍的な特徴が見出された。 不安定性の開始はゼロモードによって示され、モード周波数と成長率は低周波数極限において単純なスケーリング関係で結びついており（カー型天体の場合と同様）、モード周波数はアイコナール極限において逆回転する安定に捕捉されたヌル測地線の軌道周波数に近づき、不安定な方位角モードごとに、有限個の倍音モードと極性モードのみが指数関数的に増加する。 e-folding時間は、時空のADM質量$M$で$\tau\sim 10^4 M$と非常に短い。 興味深いことに、全てのボソン星、そしてカー型天体と比較しても、周波数と成長率の間にほぼ普遍的な関係が見られる。 さらに、不安定性の弱非線形反作用が成長率のシフトと重力波の放出を引き起こすことを示し、これらの効果が不安定過程の増幅につながるという証拠を見出した。 これは、不安定性の重力飽和において、強非線形相互作用が重要であることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We perform time-domain evolutions of the ergoregion instability on a horizonless spinning ultracompact spacetime in scalar theories with potential-type and derivative self-interactions mimicking the nonlinear structure of the Einstein equations. We find that the instability saturates by triggering a weakly turbulent direct cascade, which transfers energy from the most unstable and large-scale modes to small scales. The cascade's nonlinear timescales of each mode are orders of magnitude shorter than the corresponding linear e-folding times. Through this mechanism, the counter-rotating stable light ring is filled with a spectrum of higher-order azimuthal modes forming a ring-like shape. Thereby we demonstrate that turbulent processes are likely also important during the fully gravitational saturation of the instability, leaving imprints in the gravitational wave emission. | 我々は、アインシュタイン方程式の非線形構造を模倣したポテンシャル型および微分型自己相互作用を持つスカラー理論を用いて、水平方向に回転する超コンパクト時空におけるエルゴ領域不安定性の時間領域発展を解析した。 その結果、不安定性は、最も不安定で大規模なモードから小規模なモードへとエネルギーを伝達する弱い乱流直接カスケードを引き起こすことで飽和することが分かった。 各モードのカスケードの非線形時間スケールは、対応する線形e-folding時間よりも桁違いに短い。 このメカニズムにより、反時計回りに回転する安定な光リングは、リング状の形状を形成する高次方位角モードのスペクトルで満たされる。 これにより、不安定性が完全に重力飽和する過程においても乱流過程が重要であり、重力波放射に痕跡を残す可能性があることを実証した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Tidal disruption events (TDEs) occur when stars pass close enough to supermassive black holes to be torn apart by tidal forces. Traditionally, these events are studied with computationally intensive hydrodynamical simulations. In this paper, we present a fast, physically motivated two-stage model for TDEs. In the first stage, we model the star's tidal deformation using linear stellar perturbation theory, treating the star as a collection of driven harmonic oscillators. When the tidal energy exceeds a fraction $\gamma$ of the star's gravitational binding energy (with $\gamma \sim \mathcal O(1)$), we transition to the second stage, where we model the disrupted material as free particles. The parameter $\gamma$ is determined with a one-time calibration to the critical impact parameter obtained in hydrodynamical simulations. This method enables fast computation of the energy distribution ${\rm d} M/{\rm d}E$ and fallback rate ${\rm d} M/{\rm d} T$, while offering physical insight into the disruption process. We apply our model to MESA-generated profiles of middle-age main-sequence stars. Our code is available on GitHub. | 潮汐破壊事象（TDE）は、恒星が超大質量ブラックホールに十分接近し、潮汐力によって引き裂かれるときに発生します。 従来、これらの事象は、計算集約型の流体力学シミュレーションによって研究されてきました。 本論文では、TDEの高速で物理的な根拠に基づいた2段階モデルを提示します。 第一段階では、線形恒星摂動論を用いて恒星の潮汐変形をモデル化し、恒星を駆動調和振動子の集合体として扱います。 潮汐エネルギーが恒星の重力結合エネルギーの一定割合$\gamma$を超えると（$\gamma \sim \mathcal O(1)$）、第二段階に移行し、破壊された物質を自由粒子としてモデル化します。 パラメータ$\gamma$は、流体力学シミュレーションで得られた臨界衝突パラメータに対する一回限りのキャリブレーションによって決定されます。 この手法は、エネルギー分布 ${\rm d} M/{\rm d}E$ とフォールバック率 ${\rm d} M/{\rm d} T$ を高速に計算するとともに、崩壊過程に関する物理的な知見を提供します。 このモデルを、MESA によって生成された中年主系列星のプロファイルに適用します。 コードは GitHub で公開されています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Disformal couplings to fermions lead to a unique derivative coupling to the axial fermionic current, which contains higher derivatives in general. We derive general conditions on consistent disformal couplings by requiring the absence of higher time derivatives, as they typically lead to ghost degrees of freedom. For a two-scalar field disformal transformation, we show that the consistent disformal coupling must have a degenerate field space metric. This allows us to explore consistent, new two-scalar field modified gravity models. We show that the transformation of the Einstein-Hilbert action leads to two-field Horndeski or two-field DHOST theories. Our formalism also applies to disformal transformations with higher derivatives. We derive the consistent subclasses of disformal transformations that include second derivatives of a scalar field and first derivatives of a vector field that lead to generalized U-DHOST and degenerate beyond generalized Proca theories. | フェルミオンへの非等角結合は、一般に高次微分を含む軸性フェルミオンカレントへの唯一の微分結合をもたらす。 高次時間微分はゴースト自由度をもたらすため、高次時間微分が存在しないことを要求することにより、無矛盾な非等角結合に関する一般条件を導出する。 2スカラー場の非等角変換の場合、無矛盾な非等角結合は縮退した場空間計量を持つ必要があることを示す。 これにより、無矛盾な新しい2スカラー場修正重力モデルを探索することができる。 アインシュタイン-ヒルベルト作用の変換が、2場Horndeski理論または2場DHOST理論につながることを示す。 我々の形式論は、高次微分を含む非等角変換にも適用される。 一般化U-DHOSTにつながり、一般化Proca理論を超えて縮退する、スカラー場の2次微分とベクトル場の1次微分を含む、無矛盾な非等角変換のサブクラスを導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| State merging is a fundamental protocol in quantum information theory that generalizes quantum teleportation. Traditionally, it is achieved by local operations on shared entanglement and classical communication. In this work, we study state merging done with alpha-bits, a versatile quantum communication resource weaker than qubits. We study alpha-bit state merging with and without catalytic entanglement, and we find a potential gap between the rates of alpha-bits consumed. In light of our result, we discuss how to interpret entanglement wedge reconstruction in AdS/CFT in terms of alpha-bit state merging | 状態併合は量子情報理論における基本的なプロトコルであり、量子テレポーテーションを一般化します。 伝統的に、これは共有エンタングルメントと古典通信に対する局所的な操作によって実現されます。 本研究では、量子ビットよりも弱い汎用的な量子通信リソースであるアルファビットを用いて行われる状態併合を研究します。 触媒エンタングルメントの有無によるアルファビット状態併合を研究し、消費されるアルファビットの速度に潜在的なギャップがあることを発見しました。 この結果を踏まえ、AdS/CFTにおけるエンタングルメントウェッジ再構成をアルファビット状態併合の観点からどのように解釈するかについて議論します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| These are lecture notes expanding upon a set of lectures given by G.M. at the TASI 2023 School. Part I is an introduction to topological field theory, including extended topological field theory. Part II is an introduction to generalized Abelian gauge theories and their relation to differential cohomology. | これらは、TASI 2023 スクールで G.M. が行った一連の講義を拡張した講義ノートです。 パート I は、拡張位相場理論を含む位相場理論の入門です。 パート II は、一般化アーベルゲージ理論と微分コホモロジーとの関係の入門です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the $K$-theoretic enumerative geometry of cyclic Nakajima quiver varieties, with particular focus on $\text{Hilb}^{m}([\mathbb{C}^{2}/\mathbb{Z}_{l}])$, the equivariant Hilbert scheme of points on $\mathbb{C}^2$. The direct sum over $m$ of the equivariant $K$-theories of these varieties is known to be isomorphic to the ring symmetric functions in $l$ colors, with structure sheaves of torus fixed points identified with wreath Macdonald polynomials. Using properties of wreath Macdonald polynomials and the recent identification of the Maulik-Okounkov quantum affine algebra for cyclic quivers with the quantum toroidal algebras of type $A$, we derive an explicit formula for the generating function of capped vertex functions of $\text{Hilb}^{m}([\mathbb{C}^{2}/\mathbb{Z}_{l}])$ with descendants given by exterior powers of the $0$th tautological bundle. We also sharpen the large framing vanishing results of Okounkov, providing a class of descendants and cyclic quiver varieties for which the capped vertex functions are purely classical. Our results also suggest certain integrality and wall-crossing conjectures for capped vertex functions. | 巡回中島箙多様体の$K$理論的列挙幾何学を研究する。 特に、$\mathbb{C}^2$上の点の同変ヒルベルトスキームである$\text{Hilb}^{m}([\mathbb{C}^{2}/\mathbb{Z}_{l}])$に焦点をあてる。 これらの多様体の同変$K$理論の$m$上の直和は、$l$色の環対称関数と同型であることが知られており、トーラス不動点の構造層は花輪マクドナルド多項式と同一視される。 リース・マクドナルド多項式の性質と、巡回箙状体に対するモーリック・オクンコフ量子アフィン代数と型$A$の量子トロイダル代数との最近の同一視を用いて、$\text{Hilb}^{m}([\mathbb{C}^{2}/\mathbb{Z}_{l}])$のキャップ付き頂点関数の生成関数の明示的な公式を導出します。 この関数の子孫は$0$番目のトートロジーバンドルの外冪で与えられます。 また、オクンコフの大きなフレーミング消失の結果を明確化し、キャップ付き頂点関数が純粋に古典的である子孫と巡回箙状体多様体のクラスを提供します。 我々の結果はまた、キャップ付き頂点関数に対するある種の整数性予想と壁横断予想を示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study classical scattering of charged black holes in Einstein-Maxwell-Dilaton (EMD) theory. Working in the classical (Post-Minkowskian) regime, we extract the conservative two-body potential by expanding the one loop amplitudes in the soft regime. We show explicitly that, as in GR, the relevant soft amplitudes are infrared (IR) finite once the long-range interactions are consistently treated via Lippmann-Schwinger equation and the associated IR subtraction. The scattering angle is then obtained from the eikonal exponentiation of the soft amplitude. Our results track the separate roles of electromagnetic and dilatonic charges in both the conservative dynamics and the eikonal phase, and they reduce smoothly to the GR limit when the charges and dilaton coupling are switched off. Where applicable, we compare with existing results in the literature and find agreement. These findings provide amplitude-based benchmarks for compact-object dynamics in EMD and furnish building blocks for waveform modeling in beyond-GR scenarios. | 我々は、アインシュタイン・マクスウェル・ディラトン（EMD）理論における荷電ブラックホールの古典散乱を研究する。 古典（ポストミンコフスキー）領域において、保存的二体ポテンシャルを、1ループ振幅をソフト領域に展開することで抽出する。 一般相対論と同様に、リップマン・シュウィンガー方程式とそれに伴う赤外減算によって長距離相互作用を整合的に扱うと、関連するソフト振幅は赤外有限であることを明示的に示す。 散乱角は、ソフト振幅のアイコナール乗から得られる。 我々の結果は、保存的動力学とアイコナール位相の両方において、電磁電荷とディラトン電荷の別々の役割を追跡し、電荷とディラトン結合をオフにすると、それらは一般相対論極限まで滑らかに減少する。 該当する場合は、文献の既存の結果と比較し、一致することを示した。 これらの 知見は、EMDにおけるコンパクトオブジェクトダイナミクスの振幅ベースのベンチマークを提供し、一般相対性理論を超えるシナリオにおける波形モデリングの構成要素を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a definition of Mellin amplitudes for conformal correlators involving arbitrary spinning operators in tensor representations of the Lorentz group. These representations cover all bosonic local operators. Our strategy is to perform discrete Mellin transforms on all scalar products involving polarization vectors, so that each polarization vector can be interpreted as the position of a fictitious scalar operator. We establish the general pole structures and factorization properties of these spinning Mellin amplitudes. We also provide a systematic algorithm to derive factorization formulas with arbitrary spinning exchanges, yielding new explicit results up to spin-4. To illustrate the practicality of our formalism, we bootstrap the 3- and 4-point current correlators in a 4d $\mathcal{N}=2$ superconformal field theory, which are dual to gluon scattering amplitudes in $\mathrm{AdS}_5 \times \mathrm{S}^3$. The results agree with the snowflake channel of 6- and 8-point scalar supergluon amplitudes in the literature. | 我々は、ローレンツ群のテンソル表現における任意の回転演算子を含む共形相関関数に対するメリン振幅の定義を提案する。 これらの表現は、すべてのボゾン局所演算子をカバーする。 我々の戦略は、分極ベクトルを含むすべてのスカラー積に対して離散メリン変換を実行し、各分極ベクトルを架空のスカラー演算子の位置として解釈できるようにすることである。 我々は、これらの回転メリン振幅の一般的な極構造と因数分解特性を確立する。 また、任意の回転交換を含む因数分解公式を導出するための体系的なアルゴリズムを提供し、スピン4までの新しい明示的な結果をもたらす。 我々の定式化の実用性を示すために、4次元$\mathcal{N}=2$超共形場理論における3点および4点のカレント相関子をブートストラップする。 これらは、$\mathrm{AdS}_5 \times \mathrm{S}^3$におけるグルーオン散乱振幅と双対である。 結果は、文献における6点および8点のスカラー超グルーオン振幅のスノーフレークチャネルと一致する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While experimental evidence for spacetime supersymmetry (SUSY) in particle physics remains elusive, condensed matter systems offer a promising arena for its emergence at quantum critical points (QCPs). Although there have been a variety of proposals for emergent SUSY at symmetry-breaking QCPs, the emergence of SUSY at fractionalized QCPs remains largely unexplored. Here, we demonstrate emergent space-time SUSY at a fractionalized QCP in the Kitaev honeycomb model with Su-Schrieffer-Heeger (SSH) spin-phonon coupling. Specifically, through numerical computations and analytical analysis, we show that the anisotropic SSH-Kitaev model hosts a fractionalized QCP between a Dirac spin liquid and an incommensurate/commensurate valence-bond-solid phase coexisting with $\mathbb{Z}_2$ topological order. A low-energy field theory incorporating phonon quantum fluctuations reveals that this fractionalized QCP features an emergent $\mathcal{N}=2$ spacetime SUSY. We further discuss their universal experimental signatures in thermal transport and viscosity, highlighting the concrete lattice realization of emergent SUSY at a fractionalized QCP in 2D. | 素粒子物理学における時空超対称性（SUSY）の実験的証拠は未だ得られていないが、凝縮系は量子臨界点（QCP）におけるその発現の有望な研究領域を提供している。 対称性を破るQCPにおけるSUSYの発現については様々な提案がなされているものの、分数化QCPにおけるSUSYの発現については未だほとんど研究されていない。 本研究では、Su-Schrieffer-Heeger（SSH）スピン-フォノン結合を持つKitaevハニカム模型において、分数化QCPにおける時空SUSYの発現を実証する。 具体的には、数値計算と解析的解析により、異方性SSH-Kitaev模型が、ディラックスピン液体と、$\mathbb{Z}_2$トポロジカル秩序と共存する非整合/整合価電子結合固相との間に、分数化QCPをホストすることを示す。 フォノン量子ゆらぎを組み込んだ低エネルギー場の理論は、この分数化QCPが$\mathcal{N}=2$時空SUSYを特徴とすることを示す。 さらに、熱輸送と粘性における普遍的な実験的特徴について議論し、2次元分数化QCPにおけるSUSYの具体的な格子実現を強調する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyze the recently discovered localized and non-uniform phases of the Banks-Fischler-Shenker-Susskind (BFSS) matrix quantum mechanics. Building on [1], we provide first-principles derivations of their properties and extend the results with new analytic and numerical insights. We show that strongly coupled BFSS dynamics emerge from a specific Carrollian transformation of 11-dimensional supergravity, which we justify in detail. In this framework, the uniform BFSS phase corresponds to a black string in a $pp$-wave background. We demonstrate that this background is unstable to a Gregory-Laflamme instability and, for the first time, compute the associated growth rate. The instability gives rise to non-uniform and localized phases that dominate the microcanonical ensemble in certain low-energy regimes, with the localized phase also prevailing in the canonical ensemble at low temperatures. We identify the corresponding first- and second-order phase transitions and derive analytic formulas for the thermodynamics of the localized phase, accurate to better than $0.3\%$ against numerical results. | 我々は、最近発見されたバンクス・フィシュラー・シェンカー・サスキンド（BFSS）行列量子力学の局在相と非一様相を解析する。 [1] に基づき、それらの特性の第一原理導出を行い、新たな解析的・数値的知見を加えて結果を拡張する。 強結合BFSSダイナミクスが11次元超重力の特定のキャロル変換から生じることを示し、その詳細な正当性を示す。 この枠組みにおいて、BFSSの均一相はpp波背景におけるブラックストリングに対応する。 我々は、この背景がグレゴリー・ラフラム不安定性に対して不安定であることを実証し、関連する成長率を初めて計算する。 この不安定性は、特定の低エネルギー領域においてミクロカノニカル集団を支配する非一様相と局在相を生じさせ、低温ではカノニカル集団においても局在相が優勢となる。 対応する一次および二次相転移を特定し、局在相の熱力学に関する解析式を導出した。 その精度は数値結果に対して0.3%未満であった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Axion models generically suffer from a severe quality problem when coupled to gravity. In this article we provide a very simple model with a high quality axion. The axion is a pseudo-Nambu-Goldstone boson of the baryon number symmetry, $U(1)_B$, of a new composite sector that breaks $U(1)_B$ spontaneously when it confines. A controlled example is a supersymmetric QCD (SQCD) with $N_c = N_f$. The axion shift symmetry is automatically protected due to the high dimension of the gauge-invariant baryon operator, with the Peccei-Quinn breaking operators arising at dimension $N_c+2$. The standard model gauge group is embedded as a subgroup of the flavor symmetry group of SQCD that has an anomaly with $U(1)_B$, generating the standard coupling with gluons. | アクシオン模型は一般に、重力と結合すると深刻な品質問題に悩まされる。 本稿では、高品質のアクシオンを持つ非常に単純な模型を提示する。 このアクシオンは、新しい複合セクターの重粒子数対称性$U(1)_B$の擬南部-ゴールドストーンボソンであり、閉じ込められると$U(1)_B$を自発的に破る。 制御された例として、$N_c = N_f$の超対称QCD(SQCD)が挙げられる。 アクシオンシフト対称性は、ゲージ不変重粒子演算子の高次元により自動的に保護され、ペッチェイ-クイン演算子は次元$N_c+2$で発生する。 標準模型のゲージ群は、$U(1)_B$との異常性を持つSQCDのフレーバー対称群の部分群として埋め込まれ、グルーオンとの標準的な結合を生成する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this Letter, we initiate a systematic study of the $n$-point correlation functions (CF) in gauge theories in the sequential light-cone (SLC) limit. Focusing on QCD, we formulate a factorization theorem for the CF of four vector currents in this limit using tools from soft-collinear effective field theory (SCET). This result unveils a duality between CF and Wilson loops in non-conformal field theories, according to which the singular structure of the CF is described by a null polygonal Wilson loop dressed by universal jet functions and current form factors, directly related to well-known ingredients in collider physics. We employ this new factorization theorem to obtain the singular terms of the four-point CF in QCD in the SLC limit up to three loops. This constitutes the first determination of terms beyond one loop and in particular determines, for the first time, conformal-symmetry-breaking terms induced by the non-vanishing $\beta$-function of QCD. As a stringent check, we verify that our result satisfies the anomalous conformal Ward identities and its leading-transcendental term reproduces the known correlation function in $\mathcal{N}=4$ SYM to three loops. Our results are easily generalized to the multi-point case, offering a powerful tool for future applications of SCET to the study of the fundamental structure of gauge theories. | 本稿では、逐次光円錐（SLC）極限におけるゲージ理論の$n$点相関関数（CF）の体系的な研究を開始する。 QCDに焦点を当て、ソフトコリニア有効場理論（SCET）のツールを用いて、この極限における4つのベクトルカレントのCFに対する因数分解定理を定式化する。 この結果は、非共形場の理論におけるCFとウィルソンループの双対性を明らかにする。 この双対性によれば、CFの特異構造は、衝突型加速器物理学でよく知られた要素に直接関連する、普遍ジェット関数とカレント形状因子で覆われたヌル多角形ウィルソンループによって記述される。 この新しい因数分解定理を用いて、SLC極限におけるQCDの4点CFの特異項を3ループまで導出する。 これは、1つのループを超える項の初めての決定であり、特に、QCDの非零$\beta$関数によって誘起される共形対称性の破れの項を初めて決定するものである。 厳密な検証として、我々は、我々の結果が異常共形ウォード恒等式を満たすこと、そしてその主要な超越項が3つのループに対する$\mathcal{N}=4$ SYMにおける既知の相関関数を再現することを確認する。 我々の結果は多点の場合に容易に一般化でき、SCETを将来的にゲージ理論の基本構造の研究に応用するための強力なツールとなる。 |