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| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
We investigate the shear viscosity and butterfly velocity of a magnetic
field-induced quantum phase transition in five dimensional
Einstein-Maxwell-Chern-Simons theory, which is holographically dual to a class
of strongly coupled quantum field theories with chiral anomalies. Our analysis
reveals that the ratio of longitudinal shear viscosity to entropy density
$\eta_\parallel/s$ exhibits a pronounced non-monotonic dependence on
temperature $T$ when the magnetic field $B$ is slightly below the critical
value $B_c$ of the quantum phase transition. In particular, it can develop a
distinct minimum at an intermediate temperature. This contrasts sharply with
the monotonic temperature scaling observed at and above $B_c$, where
$\eta_\parallel/s$ follows the scaling $T^{2/3}$ at $B=B_c$ and transitions to
$T^2$ for $B>B_c$ as $T\to0$. The non-vanishing of $\eta_\parallel/s$ for
$B| 5次元アインシュタイン-マクスウェル-チャーン-サイモンズ理論における磁場誘起量子相転移の剪断粘性とバタフライ速度を解析する。 この理論は、カイラル異常を伴う強結合量子場の理論とホログラフィック双対である。 解析の結果、縦剪断粘性とエントロピー密度の比$\eta_\parallel/s$は、磁場$B$が量子相転移の臨界値$B_c$をわずかに下回る場合、温度$T$に対して顕著な非単調依存性を示すことが明らかになった。 特に、中間温度で明確な極小値を示すことがある。 これは、$B_c$以上で観測される単調な温度スケーリングとは著しく対照的である。 $\eta_\parallel/s$は、$B=B_c$ではスケーリング$T^{2/3}$に従い、$B>B_c$では$T\to0$で$T^2$に遷移する。 零温度極限において、$B | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent work has revealed that entanglement entropy growth in conformal field theories (CFTs) can be suppressed when a local operator quench interacts with a mixed-state excitation, providing a dual interpretation in terms of black hole scattering in AdS. This phenomenon, termed \emph{entanglement suppression}, opens several promising directions for exploration. In this proposal, I outline five distinct yet interconnected research trajectories: generalization to higher dimensions, the role of quantum chaos via out-of-time-order correlators (OTOCs), the absence of suppression in integrable models, the extension to entanglement negativity as a probe of mixedness, and a geometric interpretation based on scattering cross sections in AdS. Each direction offers new insights into the interplay between holography, non-equilibrium dynamics, and quantum information. | 最近の研究では、共形場理論（CFT）におけるエンタングルメントエントロピーの成長は、局所演算子クエンチが混合状態励起と相互作用すると抑制されることが明らかになっており、AdSにおけるブラックホール散乱に関して二重の解釈が与えられています。 \emph{エンタングルメント抑制}と呼ばれるこの現象は、いくつかの有望な探究方向を切り開きます。 本提案では、5つの異なるが相互に関連する研究の方向性を概説します。 高次元への一般化、時間順序外相関子（OTOC）を介した量子カオスの役割、可積分モデルにおける抑制の不在、混合性のプローブとしてのエンタングルメント負性への拡張、そしてAdSにおける散乱断面積に基づく幾何学的解釈です。 それぞれの方向性は、ホログラフィー、非平衡ダイナミクス、そして量子情報の相互作用に関する新たな知見をもたらします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show certain correlators in generic one-matrix models define a notion of ``discrete'' volumes of the moduli space of Riemann surfaces, generalizing the connection between random matrices and JT gravity. We prove they obey a discrete, Mirzakhani-like recursion relation. Their fundamental discreteness crucially relies upon studying these matrix integrals away from the usual double-scaling limit. In a BMN-like limit of large traces, this recursion universally goes over to a continuous one, and the correlators asymptote to the volumes of Kontsevich. Finally, we demonstrate that the ETH matrix integral for DSSYK furnishes a discrete, $q$-analog of the Weil--Petersson volumes, thereby proving a conjecture due to K. Okuyama. | 一般的な1行列模型における特定の相関子が、リーマン面のモジュライ空間の「離散的」体積の概念を定義し、ランダム行列とJT重力の関係を一般化することを示す。 それらが離散的なミルザハニ型再帰関係に従うことを証明する。 それらの基本的な離散性は、これらの行列積分を通常の二重スケーリング極限から離れて研究することに大きく依存している。 大きなトレースのBMN型極限では、この再帰は普遍的に連続的なものになり、相関子はコンツェビッチの体積に漸近する。 最後に、DSSYKのETH行列積分が、ヴェイユ-ペテルソン体積の離散的な$q$-類似体を与えることを示して、K. Okuyamaによる予想を証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss anyon condensation in mixed-state topological order. The phases were recently conjectured to be classified by pre-modular fusion categories. Just like anyon condensation in pure-state topological order, a bootstrap analysis shows condensable anyons are given by connected \'etale algebras. We explain how to perform generic anyon condensation including non-invertible anyons and successive condensations. Interestingly, some condensations lead to pure-state topological orders. We clarify when this happens. We also compute topological invariants of equivalence classes. | 混合状態位相秩序におけるエニオン凝縮について議論する。 これらの相は、最近、モジュラー融合前圏によって分類されると予想された。 純粋状態位相秩序におけるエニオン凝縮と同様に、ブートストラップ解析は、凝縮可能なエニオンが連結な\'etale代数によって与えられることを示している。 非可逆エニオンや逐次凝縮を含む一般的なエニオン凝縮の実行方法を説明する。 興味深いことに、いくつかの凝縮は純粋状態位相秩序をもたらす。 これがいつ起こるかを明らかにする。 また、同値類の位相不変量を計算する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the fractionalization of 0-form global symmetries on line operators in theories without 1-form global symmetries. The projective transformation properties of line operators are renormalization group invariant, and we derive constraints which are similar to the consequences of exact 1-form symmetries. For instance, symmetry fractionalization can lead to exact selection rules for line operators in twisted sectors, and in theories with 't Hooft anomalies involving the fractionalization class, these selection rules can further imply that certain twisted sectors have exact finite-volume vacuum degeneracies. Along the way, we define topological operators on open codimension-1 manifolds, which we call `disk operators', that provide a convenient way of encoding the projective action of 0-form symmetries on lines. In addition, we discuss the possible ways symmetry fractionalization can be matched along renormalization group flows. | 我々は、1形式大域対称性を持たない理論における、直線作用素上の0形式大域対称性の分数化を研究する。 直線作用素の射影変換特性は繰り込み群不変であり、正確な1形式対称性の帰結と同様の制約を導出する。 例えば、対称性分数化は、ツイストセクターにおける直線作用素に対する正確な選択則を導くことができ、分数化類を含むトフーフト異常を持つ理論においては、これらの選択則はさらに、特定のツイストセクターが正確な有限体積真空縮退を持つことを示唆する。 その過程で、我々は「ディスク作用素」と呼ぶ、開余次元1多様体上の位相作用素を定義する。 これは、直線上の0形式対称性の射影作用素を符号化する便利な方法を提供する。 さらに、対称性分数化を繰り込み群の流れに沿ってどのように整合させることができるかについても議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Integrability is a cornerstone of classical mechanics, where it has a precise meaning. Extending this notion to quantum systems, however, remains subtle and unresolved. In particular, deciding whether a quantum Hamiltonian - viewed simply as a matrix - defines an integrable system is far from obvious, yet crucial for understanding non-equilibrium dynamics, spectral correlations, and correlation functions in many-body physics. We develop a statistical framework that approaches quantum integrability from a probabilistic standpoint. A key observation is that integrability requires a finite probability of vanishing energy gaps. Building on this, we propose a two-step protocol to distinguish integrable from non-integrable Hamiltonians. First, we apply a systematic Monte Carlo decimation of the spectrum, which exponentially compresses the Hilbert space and reveals whether level spacings approach Poisson statistics or remain mixed. The termination point of this decimation indicates the statistical character of the spectrum. Second, we analyze $k$-step gap distributions, which sharpen the distinction between Poisson and mixed statistics. Our procedure applies to Hamiltonians of any finite size, independent of whether their structure involves a few blocks or an exponentially fragmented Hilbert space. As a benchmark, we implement the protocol on quantum Hamiltonians built from the permutation group $\mathcal{S}_N$, demonstrating both its effectiveness and generality. | 積分可能性は古典力学の基礎であり、そこでは明確な意味を持つ。 しかしながら、この概念を量子系に拡張することは依然として微妙で未解決である。 特に、量子ハミルトニアン（単なる行列として捉えた場合）が積分可能な系を定義するかどうかを判断することは決して自明ではないが、多体物理学における非平衡ダイナミクス、スペクトル相関、相関関数を理解する上で極めて重要である。 我々は確率論的観点から量子積分可能性にアプローチする統計的枠組みを構築する。 重要な観察結果は、積分可能性にはエネルギーギャップが消滅する有限の確率が必要であるということである。 これに基づき、我々は積分可能なハミルトニアンと積分不可能なハミルトニアンを区別するための2段階プロトコルを提案する。 まず、スペクトルの系統的モンテカルロ間引きを適用し、ヒルベルト空間を指数関数的に圧縮し、準位間隔がポアソン統計に近づくか、それとも混合したままかを明らかにする。 この間引きの終了点は、スペクトルの統計的特徴を示す。 次に、ポアソン統計と混合統計の区別を明確にするkステップギャップ分布を解析する。 この手順は、ハミルトニアンの構造が少数のブロックから構成されるか、指数関数的に断片化されたヒルベルト空間から構成されるかに関わらず、任意の有限サイズのハミルトニアンに適用できる。 ベンチマークとして、置換群$\mathcal{S}_N$から構築された量子ハミルトニアンにこのプロトコルを実装し、その有効性と一般性の両方を実証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| At finite temperature, the coupling of an axion to non-Abelian gauge fields causes dissipation due to sphaleron heating. This mechanism has been considered as ideal for realizing warm inflation since it can lead to large thermal friction while preserving the flatness of the potential. We show, however, that requiring standard properties of an axion -- in particular a discrete shift symmetry -- excludes the strong regime of warm slow-roll inflation, in which thermal friction dominates. The present argument, which does not rely on any phenomenological input, leaves room for the weak regime of warm axion inflation, but in this case a super-Planckian decay constant represents a well-known issue. Finally, we discuss non-minimal and axion-like models as way out. | 有限温度において、アクシオンと非アーベルゲージ場の結合は、スファレロン加熱による散逸を引き起こす。 このメカニズムは、ポテンシャルの平坦性を保ちながら大きな熱摩擦をもたらすことができるため、温暖インフレーションの実現に理想的であると考えられてきた。 しかし、アクシオンの標準的な性質、特に離散シフト対称性を要求すると、熱摩擦が支配的な温暖スローロールインフレーションの強い領域が排除されることを示す。 本議論は、いかなる現象論的入力にも依存せず、温暖アクシオンインフレーションの弱い領域にも余地を残すが、この場合、超プランク崩壊定数はよく知られた問題である。 最後に、非極小モデルおよびアクシオン型モデルを解決策として議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A fundamental issue in the renormalization-group (RG) theory of critical phenomena concerns the allowed values of critical exponents that are consistent with the continuous nature of a phase transition. Here we conjecture a lower bound for the length-scale exponent $\nu$ that should hold at continuous transitions associated with $d$-dimensional Landau-Ginzburg-Wilson (LGW) $\Phi^4$ theories with a multicomponent scalar field $\varphi_i$ (including some extensions with fermionic and gauge fields). If $\Delta_\varphi=(d-2+\eta)/2$ is the dimension of the order parameter -- $\varphi_i$ in LGW models -- and $\Delta_\varepsilon=d-1/\nu$ is the RG dimension of the energy operator $\varepsilon$, which can be identified with $[\sum_i \varphi_i^2]$ (the squared field with a proper subtraction of the mixing with the identity), we conjecture the inequality $\Delta_\varepsilon - 2 \Delta_\varphi\ge 0$, which implies $1/\nu \le 2-\eta$ and $\gamma = (2-\eta)\nu\ge 1$. These inequalities are supported by general arguments for lattice models, exact relations for two-dimensional minimal conformal field theories, and are consistent with all known (numerical, perturbative, and exact) results for LGW $\Phi^4$ theories. In particular, since unitarity requires $\eta\ge 0$, the above inequality implies $\nu\ge 1/2$ for unitary theories. This lower bound is more restrictive than the bound $\nu > 1/d$, which is derived by noting that $\nu=1/d$ is the expected behavior at first-order transitions. | 臨界現象の繰り込み群（RG）理論における根本的な問題は、相転移の連続性と整合する臨界指数の許容値に関するものである。 本稿では、多成分スカラー場$\varphi_i$（フェルミオン場およびゲージ場への拡張を含む）を含む$d$次元Landau-Ginzburg-Wilson（LGW）$\Phi^4$理論に関連する連続転移において成立するはずの長さスケール指数$\nu$の下限値を予想する。 もし、$\Delta_\varphi=(d-2+\eta)/2$ が秩序パラメータ（LGW模型では $\varphi_i$）の次元であり、$\Delta_\varepsilon=d-1/\nu$ がエネルギー演算子 $\varepsilon$ のRG次元であり、これは $[\sum_i \varphi_i^2]$（混合を適切に減算した2乗場と恒等式）と同一視できるとすると、不等式 $\Delta_\varepsilon - 2 \Delta_\varphi\ge 0$ が予想され、これは $1/\nu \le 2-\eta$ および $\gamma = (2-\eta)\nu\ge 1$ を意味する。 これらの不等式は、格子模型に関する一般的な議論、2次元極小共形場理論に関する正確な関係式によって支持されており、LGW $\Phi^4$ 理論に関する既知の（数値的、摂動的、および正確な）結果すべてと整合している。 特に、ユニタリー性は $\eta\ge 0$ を必要とするため、上記の不等式はユニタリー理論に対して $\nu\ge 1/2$ を意味する。 この下限は、$\nu=1/d$ が一次遷移において期待される挙動であることに着目して導かれる下限 $\nu > 1/d$ よりも厳しい。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive a general relation between the background effective actions, which directly proves that the two formulations of the Einstein-Hilbert theory with background fields are equivalent at the quantum level. This basic result has been substantiated in a general background gauge, by explicit calculations at one-loop order of the corresponding counterterm Lagrangians. | 背景有効作用間の一般的な関係を導出し、これは 背景場を含むアインシュタイン-ヒルベルト理論の2つの定式化が 量子レベルで等価であることを直接証明する。 この基本的な結果は、 一般的な背景ゲージにおいて、対応する反項ラグランジアンの1ループオーダーでの明示的な計算によって実証されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the practice of physics model building, the process of renormalization, resummation, and anomaly cancellation is to incrementally repair initially ill-defined Lagrangian quantum field theories. Impressive as this is, one would rather have concisely defined complete theories to begin with, and understand these choices as emergent from fundamental principles. As an instructive example, we recall renormalization choices for Wilson loop observables in abelian Chern-Simons theory. Then we show that these emerge in a novel non-Lagrangian topological completion of 5D Maxwell-Chern-Simons QFT, by means of proper flux quantization in 2-Cohomotopy. This result is a modest cousin, with applications to topologically ordered quantum materials, of the more ambitious flux quantization of 11D supergravity in 4-Cohomotopy ("Hypothesis H"). | 物理モデル構築の実践において、繰り込み、再総和、そして異常性の解消というプロセスは、当初定義が不十分だったラグランジアン量子場理論を段階的に修復するものである。 これは確かに印象的であるが、むしろ簡潔に定義された完全な理論をまず確立し、これらの選択が基本原理から生じるものとして理解する方が望ましい。 教訓的な例として、アーベル型チャーン＝サイモンズ理論におけるウィルソンループ観測量に対する繰り込みの選択を想起する。 そして、これらが2次元コホモトピーにおける適切な磁束量子化によって、5次元マクスウェル＝チャーン＝サイモンズ場の理論の新たな非ラグランジアン位相的完成において現れることを示す。 この結果は、位相的に秩序立った量子物質への応用において、4次元コホモトピーにおける11次元超重力のより野心的な磁束量子化（「仮説H」）の控えめな近縁種となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The photon radiation induced by rescattering in a magnetized medium is investigated in relativistic heavy-ion collisions. Within the high-energy limit, the photon emission rate and the associated electromagnetic energy loss are derived using the Gyulassy-Levai-Vitev formalism at first order in opacity, for a quark jet traversing a quark-gluon plasma under a background magnetic field. Quantitative analysis shows a slight suppression of the overall photon radiation over a broad range of jet energies as the jet propagates through the medium. This reduction in photon yield consequently leads to a moderate decrease in the electromagnetic energy loss of the jet. These results contribute to a better understanding of the electromagnetic properties of strongly interacting matter in high-energy nucleus-nucleus collisions and motivate an experimental comparison of photon yields from Quark-Gluon Plasma with similar properties but distinct magnetic field strengths. | 相対論的重イオン衝突において、磁化媒質中での再散乱によって誘起される光子放射を研究する。 高エネルギー極限において、背景磁場下でクォーク・グルーオン・プラズマを横断するクォークジェットについて、光子放出率とそれに伴う電磁エネルギー損失を、不透明度1次のGyulassy-Levai-Vitev形式を用いて導出する。 定量的解析により、ジェットが媒質中を伝播するにつれて、広いジェットエネルギー範囲にわたって全体的な光子放射がわずかに抑制されることが示された。 この光子収量の減少は、結果としてジェットの電磁エネルギー損失の適度な減少につながる。 これらの結果は、高エネルギー原子核-原子核衝突において強く相互作用する物質の電磁気的性質の理解を深めることに貢献し、同様の性質を持ちながらも磁場強度が異なるクォーク-グルーオンプラズマからの光子収量の実験的比較を促すものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The second law of thermodynamics constitutes a fundamental principle of physics, precluding the existence of perpetual motion machines and providing a natural definition of the arrow of time. Its scope extends across virtually all areas of physical theory. Nonetheless, certain systems are known to admit negative absolute temperatures under well-defined conditions, a phenomenon that has been experimentally observed. In this work, we formulate an \textit{extended} version of the first and second laws, which recovers the conventional statement for positive temperatures and extends its applicability to the negative-temperature domain. Illustrative examples are discussed in the contexts of quantum cosmology and Onsager's vortices. | 熱力学第二法則は物理学の基本原理を構成し、永久機関の存在を否定し、時間の矢の自然な定義を提供する。 その適用範囲は物理理論のほぼすべての分野に及ぶ。 しかしながら、特定の系では、明確に定義された条件下で負の絶対温度を許容することが知られており、この現象は実験的に観測されている。 本研究では、第一法則と第二法則の拡張版を定式化し、正温度に対する従来の記述を復元し、その適用範囲を負温度領域に拡張する。 具体的な例を量子宇宙論とオンサガーの渦の文脈で議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The original axion natural inflation model predicts a tensor-to-scalar ratio exceeding experimental limits. Conversely, in aligned axion inflation, inflation can proceed along trajectories emerging from near a saddle point of the two-field potential and ending through an instability in the orthogonal direction. Such solutions satisfy present observational limits and will be tested by future CMB experiments. Previous studies have suggested the possibility of two distinct inflationary stages separated by a transition characterized by rapid oscillations of the fields. In this work, we demonstrate that the existence of these two stages is a generic feature of the model. We explore a possible phenomenological signature of the transition when a U(1) gauge field is coupled to the axions, namely, the production of gravitational waves (GWs) sourced by gauge quanta generated during the transition. This mechanism produces a feature similar to those seen in spectator axion models or axion inflation with appropriate potentials, i.e. a strongly scale-dependent power spectrum. The scale at which the GW spectrum is produced is determined by the duration of the second inflationary phase. Consequently, the spectrum may peak at different frequencies, potentially detectable by future GW experiments. | 元のアクシオン自然インフレーションモデルは、実験限界を超えるテンソル対スカラー比を予測する。 一方、整列アクシオンインフレーションでは、インフレーションは2場ポテンシャルの鞍点付近から出現し、直交方向の不安定性を経て終了する軌道に沿って進行する可能性がある。 このような解は現在の観測限界を満たし、将来のCMB実験によって検証されるだろう。 これまでの研究では、場の急速な振動を特徴とする遷移によって区切られる2つの異なるインフレーション段階の可能性が示唆されている。 本研究では、これらの2つの段階の存在がモデルの一般的な特徴であることを示す。 U(1)ゲージ場がアクシオンに結合している場合の遷移の現象論的特徴、すなわち、遷移中に生成されたゲージ量子を源とする重力波（GW）の生成を探求する。 この メカニズムは、スペクテイター・アクシオン模型や 適切なポテンシャルを持つアクシオンインフレーションで見られるものと同様の特徴、すなわち スケールに強く依存するパワースペクトルを生み出します。 重力波スペクトルが生成されるスケールは、 第2インフレーション期の持続時間によって決まります。 その結果、スペクトルは 異なる周波数でピークを示す可能性があり、将来の重力波実験で検出される可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a robust numerical method for determining intersection numbers of Lefschetz thimbles in multivariable settings. Our approach employs the multiple shooting method to solve the upward flow equations from the saddle points to the original integration cycle, which also enables us to determine the signs of the intersection numbers. The method demonstrates stable and reliable performance, and has been tested for systems with up to $20$ variables, which can be further extended by adopting quadruple-precision arithmetic. We determine intersection numbers for several complex saddle points in a discretized path integral, providing new insights into the structure of real-time path integrals. The proposed method is broadly applicable to a wide range of problems involving oscillatory integrals in physics and mathematics. | 多変数設定におけるレフシェッツ・シンブルの交点数を決定するための堅牢な数値解析手法を導入する。 この手法では、多重シューティング法を用いて鞍点から元の積分サイクルへの上向きフロー方程式を解き、交点数の符号も決定する。 この手法は安定かつ信頼性の高い性能を示し、最大20変数のシステムでテストされており、4倍精度演算を採用することでさらに拡張できる。 離散化経路積分における複数の複素鞍点の交点数を決定し、リアルタイム経路積分の構造に関する新たな知見を提供する。 提案手法は、物理学および数学における振動積分を含む幅広い問題に広く適用可能である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the absence of a higher-dimensional analogue to the Kerr-Newman black hole, 5-dimensional Einstein-Maxwell theory with a Chern-Simons term has become a natural setting for studying charged, stationary solutions. A prominent example is the Chong-Cveti\v{c}-L\"{u}-Pope (CCLP) solution, which describes a non-extremal black hole with electric charge and two independent angular momenta. This solution has been widely studied, and generalizations have been proposed. In this paper, we revisit a large family of five-dimensional black hole solutions to Einstein-Maxwell-Chern-Simons (EMCS) field equations, which admits to be written in terms of a generalized Pleba\'{n}ski-Demia\'{n}ski ansatz and includes the CCLP and the Kerr-NUT-Anti-de Sitter solutions as particular cases. We show that the complete family can be brought to the CCLP form by means of a suitable coordinate transformation and a complex redefinition of parameters. Then, we compute the conserved charges associated to the CCLP form of the metric by analyzing the near-horizon asymptotic symmetries. We show that the zero-mode of the near-horizon charges exactly match the result of the Komar integrals. | カー・ニューマンブラックホールの高次元類似体が存在しない中で、チャーン・サイモンズ項を含む5次元アインシュタイン・マクスウェル理論は、荷電定常解を研究するための自然な設定となっている。 顕著な例としては、電荷と2つの独立した角運動量を持つ非極限ブラックホールを記述するChong-Cveti\v{c}-L\"{u}-Pope（CCLP）解が挙げられる。 この解は広く研究されており、一般化も提案されている。 本論文では、一般化されたPleba\'{n}ski-Demia\'{n}ski仮説で記述でき、CCLP解とKerr-NUT-Anti-de Sitter解を特殊例として含む、アインシュタイン-マクスウェル-チャーン-サイモンズ（EMCS）場の方程式に対する5次元ブラックホール解の大規模な族を再検討する。 適切な座標変換とパラメータの複雑な再定義によって、この族全体がCCLP形に変換できることを示す。 次に、近傍地平線を解析することにより、計量のCCLP形に関連する保存電荷を計算する。 漸近的 対称性。 近地平電荷の零モードがコマー積分の結果と正確に一致することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We employ the island rule to study the radiation entropy in the background of asymptotically AdS black holes within f(Q) gravity. Through an analysis based on the Euclidean action, we find that within this framework the area term of the generalized entropy must be modified, leading to a corrected island rule. Using this rule to compute the radiation entropy in the eternal case shows that, although the result is time-independent, it diverges as the cutoff surface moves outward, indicating the breakdown of the s-wave approximation. For a collapsing black hole, the radiation entropy is dominated by the area term, with a logarithmic correction proportional to the area, which is consistent with the predictions of quantum gravity theories. Furthermore, both the radiation entropy and the Page time are ultimately influenced by the choice of the f(Q) model, implying that information about the underlying gravitational model is encoded in the final radiation entropy. | 我々は島則を用いて、f(Q)重力下で漸近的にAdSブラックホールの背景放射エントロピーを研究する。 ユークリッド作用に基づく解析により、この枠組みでは一般化エントロピーの面積項を修正する必要があり、修正された島則が得られることがわかった。 この規則を用いて永久ケースの放射エントロピーを計算すると、結果は時間に依存しないが、カットオフ面が外側に移動するにつれて発散し、S波近似が破綻することがわかる。 崩壊するブラックホールの場合、放射エントロピーは面積項によって支配され、面積に比例する対数補正が加えられる。 これは量子重力理論の予測と整合する。 さらに、放射エントロピーとページ時間はどちらも最終的にはf(Q)モデルの選択によって影響を受けるため、基礎となる重力モデルに関する情報が最終的な放射エントロピーに符号化されていることを意味する。 |
| 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. A number of solutions describing black strings and black holes in asymptotically domain wall space-time is also found. 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ている。 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を多数調べる。 漸近的にドメインウォール時空におけるブラックストリングおよびブラックホールを記述する多数の解も見出された。 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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| We study the thermal Carrollian correlators at null infinity in the real-time formalism. We derive the Feynman rules to calculate these correlators in the position space. We compute the bulk-to-bulk, bulk-to-boundary and boundary-to-boundary propagators for massless scalar theory. Due to the doubling of the fields degrees of freedom, the number of each propagator is quadrupled. The bulk-to-boundary propagators have the form of (extended) Bose-Einstein distribution in the position space. Utilizing the contour integral of the propagators, we can transform the Feynman rules to momentum space. Interestingly, while the external lines and amplitudes in momentum space depend on the contour, Carrollian correlators in position space are independent of it. We show how to compute four-point correlators at finite temperature. The tree level correlators can be written as the summation of Barnes zeta functions and reduce to the ones in the zero temperature limit. | 我々は、実時間形式において、ヌル無限大における熱キャロル相関関数を研究する。 位置空間におけるこれらの相関関数を計算するためのファインマン則を導出する。 質量ゼロのスカラー理論におけるバルク-バルク、バルク-境界、境界-境界伝播関数を計算する。 場の自由度が2倍になるため、各伝播関数の数は4倍になる。 バルク-境界伝播関数は、位置空間において（拡張）ボーズ-アインシュタイン分布の形をとる。 伝播関数の等高線積分を利用することで、ファインマン則を運動量空間に変換することができる。 興味深いことに、運動量空間における外接線と振幅は等高線に依存するが、位置空間におけるキャロル相関関数は等高線に依存しない。 有限温度における4点相関関数の計算方法を示す。 ツリーレベルの相関関数は、バーンズゼータ関数の和として表すことができ、 零温度極限における相関関数に簡約されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We extend the systematic construction of bosonic DDF operators to the light-like linear dilaton background to investigate how higher-spin string states behave beyond flat spacetime. Using previous results, we show that the spectrum-generating algebra is isomorphic to the flat case up to a few subtleties. This extension provides a controlled setting to explore higher-spin interactions in a nontrivial yet exactly solvable string background. Most of the derivations lead to expressions very similar to those in the flat background, with the expected modifications appearing quite naturally in the spectrum and the deformed momentum-(non)conserving delta function. | 我々は、ボゾンDDF演算子の体系的な構成を光のような線形ディラトン背景に拡張し、高スピン弦状態が平坦時空を超えてどのように振る舞うかを調べる。 これまでの結果を用いて、スペクトル生成代数はいくつかの微妙な違いを除いて平坦な場合と同型であることを示す。 この拡張は、非自明ではあるものの厳密に解ける弦背景における高スピン相互作用を探索するための制御された設定を提供する。 導出の大部分は平坦背景におけるものと非常に類似した表現につながり、予想される修正はスペクトルと変形された運動量（非）保存デルタ関数に極めて自然に現れる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Fractonic phases of matter, a class of states in which collective excitations with constrained mobility exist, have recently emerged as a novel avenue for ergodicity breaking and garnered broad interest in condensed matter physics. In this work, we consider a (3+1)-dimensional holographic model of fractonic solids and investigate the low-energy collective dynamics systematically. By computing the quasinormal modes of black holes, we obtain all the hydrodynamic excitations on the boundary, including two acoustic phonons, a longitudinal diffusive mode as well as a fractonic subdiffusive mode with the dispersion $\omega \sim-ik^4$. In addition, it is found that the fracton mode remains gapless when translational symmetry is explicitly broken. These results suggest that fractonic excitations are inherently protected by the crystal-dipole symmetry in solids and are qualitatively unaffected by broken spacetime symmetries. | 物質のフラクトン相は、運動性が制限された集団励起が存在する状態の一種であり、近年、エルゴード性の破れに向けた新たな手段として浮上し、凝縮系物理学において幅広い関心を集めている。 本研究では、(3+1)次元ホログラフィック・フラクトン固体モデルを考察し、低エネルギー集団動力学を系統的に調べる。 ブラックホールの準正規モードを計算することで、2つの音響フォノン、縦方向拡散モード、そして分散が$\omega \sim-ik^4$であるフラクトンサブ拡散モードを含む、境界上のすべての流体力学的励起を得る。 さらに、並進対称性が明示的に破れた場合でも、フラクトンモードはギャップレスのままであることがわかった。 これらの結果は、フラクトン励起は固体中の結晶双極子対称性によって本質的に保護されており、破れた時空対称性によって質的に影響を受けないことを示唆している。 |
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| Although the axion is the most compelling solution to the strong CP problem, the ad hoc introduced global Peccei-Quinn symmetry suffers from a severe fine-tuning problem known as the quality problem. In this Letter, we show that the discrete gauge symmetry $\mathbb Z_4 \times \mathbb Z_3$ motivated from the internal structure of the Standard Model can naturally predict a high-quality axion, leading to a distinct and testable parameter space. Remarkably, this minimal framework simultaneously accounts for neutrino masses, baryon asymmetry, and dark matter. | アクシオンは強いCP問題に対する最も説得力のある解決策であるが、 アドホックに導入された大域的ペッチェイ・クイン対称性は、品質問題として知られる深刻な微調整問題を抱えている。 本稿では、 標準模型の内部構造に由来する離散ゲージ対称性 $\mathbb Z_4 \times \mathbb Z_3$ が、自然に高品質のアクシオンを予測し、明確かつ検証可能なパラメータ空間につながることを示す。 驚くべきことに、この最小限の枠組みは、ニュートリノ質量、重粒子非対称性、そして暗黒物質を同時に説明する。 |
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| Freelance holography program is an extension of the gauge/gravity correspondence in which the boundary theory can reside on any timelike codimension-one surface in AdS space, and the boundary conditions on the bulk fields can be chosen arbitrarily. Freelance holography provides the framework for a systematic study of various boundary conditions and associated bulk geometries. In this work, we analyze in detail the AdS$_3$ freelance holography. One can explicitly solve for the bulk AdS$_3$ Einstein gravity equations of motion. For generic boundary conditions, the solutions are described by two arbitrary functions of one variable. We study holographic renormalization group (RG) flows, the interpolation between different boundary conditions at different boundaries and associated surface charges and their algebras. | フリーランス・ホログラフィー・プログラムは、ゲージ／重力対応の拡張であり、境界理論はAdS空間内の任意の時間的余次元1面上に存在でき、バルク場上の境界条件は任意に選択できます。 フリーランス・ホログラフィーは、様々な境界条件と関連するバルク形状を体系的に研究するための枠組みを提供します。 本研究では、AdS$_3$フリーランス・ホログラフィーを詳細に解析します。 バルクAdS$_3$アインシュタイン重力運動方程式を明示的に解くことができます。 一般的な境界条件の場合、解は1変数の任意の2つの関数で記述されます。 ホログラフィック繰り込み群（RG）フロー、異なる境界における異なる境界条件間の補間、および関連する表面電荷とその代数を研究します。 |
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| $q,t$-deformed matrix models give rise to representations of the deformed Virasoro algebra and more generally of the quantum toroidal $\mathfrak{gl}_1$ algebra. These representations are described in terms of finite difference equations that induce recursion relations for correlation functions. Under suitable assumptions, these recursions admit unique solutions expressible through "superintegrability" formulas, i.e. explicit closed formulas for averages of Macdonald polynomials. In this paper, we discuss examples arising from localization of 3d $\mathcal{N}=2$ theories, which include $q,t$-deformation of well known classical ensembles: Gaussian, Laguerre and Jacobi. We explain how relations in the quantum toroidal algebra can be used to give a new and universal proof of the known superintegrability formulas, as well as to derive new formulas for models that have not been previously studied in the literature. Finally, we make some remarks regarding the relation between superintegrability and orthogonal polynomials. | $q,t$ 変形行列模型は、変形ヴィラソロ代数、そしてより一般的には量子トロイダル $\mathfrak{gl}_1$ 代数の表現を生み出す。 これらの表現は、相関関数の再帰関係を導く差分方程式によって記述される。 適切な仮定の下では、これらの再帰は「超積分性」公式、すなわちマクドナルド多項式の平均に対する明示的な閉式によって表現できる唯一の解を持つ。 本論文では、3次元 $\mathcal{N}=2$ 理論の局所化から生じる例を議論する。 これには、よく知られた古典集団であるガウス、ラゲール、ヤコビの $q,t$ 変形が含まれる。 量子トロイダル代数における関係式を用いて、既知の超積分性公式の新たな普遍的証明を与える方法、また、文献でこれまで研究されていなかったモデルの新たな公式を導く方法を説明する。 最後に、超積分性と直交多項式の関係についていくつか考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the Hulek--Verrill families of Calabi--Yau threefolds. They are birationally equivalent to fibred products of elliptic surfaces, so we expect to be able to compute periods on these threefolds by integrating products of elliptic periods over a contour on $\mathbb{P}^1$. We numerically verify this in several examples. This article was submitted to MATRIX Annals (2024) for inclusion in the proceedings of the conference "The Geometry of Moduli Spaces in String Theory", held 2--13 September 2024. | 我々はカラビ・ヤウ三次元多様体のヒューレク・ベリル族を研究する。 これらは楕円面のファイバー積と双有理的に同値であるため、$\mathbb{P}^1$上の積分路上で楕円周期の積を積分することで、これらの三次元多様体上の周期を計算できると期待される。 我々はこれをいくつかの例で数値的に検証する。 本論文は、2024年9月2日から13日に開催された会議「弦理論におけるモジュライ空間の幾何学」のプロシーディング論文集に掲載するために、MATRIX Annals (2024) に投稿された。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A generalization is provided for the notion of tags, as used in various formulations of physical scenarios. It leads to the definition of tagged vector spaces, based on a set of axioms for tags and their extractors. As an application, such a tagged vector space is used to provide, in the context of quantum optics, a formal mathematical description for the Dirac notation that is closer to its intended usage compared to current mathematical formulations: it provides a one-to-one mapping between kets and bras and allows operators to operate either to the left or to the right. The canonical commutation relations for the quadrature and ladder operators are derived as consequences of the axioms of the tagged vector space. These axioms also lead to a symplectic phase space with the Wigner function and the Weyl transform emerging naturally. | 様々な物理的シナリオの定式化において用いられるタグの概念の一般化が提供される。 これは、タグとその抽出子に関する公理の集合に基づく、タグ付きベクトル空間の定義につながる。 応用として、このようなタグ付きベクトル空間は、量子光学の文脈において、現在の数学的定式化と比較して、その意図された用途に近い、ディラック記法の形式的な数学的記述を提供するために使用される。 すなわち、ケットとブラの間の1対1のマッピングを提供し、演算子を左または右のどちらにも作用させることを可能にする。 求積演算子とラダー演算子の標準的な交換関係は、タグ付きベクトル空間の公理の結果として導出される。 これらの公理はまた、ウィグナー関数とワイル変換が自然に現れるシンプレクティック位相空間にもつながる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the new version of FeynGrav, a package that provides a set of tools to work with Feynman rules for gravity models. The new version addresses two principal issues and includes changes that improve user experience. Firstly, we present a more sophisticated implementation of the BRST formalism for general relativity and quadratic gravity, which results in a finite set of interaction rules between ghosts and gravitons. We also implement a realisation of a higher derivative gauge fixing term for quadratic gravity. Secondly, we implement Feynman rules for Cheung-Remmen variables. These variables present the general relativity action in a polynomial form and produce a finite set of Feynman rules. Lastly, we introduce some minor quality-of-life changes to the package to improve the user experience. | 重力モデルにおけるファインマン則を扱うためのツールセットを提供するパッケージ、FeynGravの新バージョンを紹介します。 新バージョンでは、2つの主要な問題に対処し、ユーザーエクスペリエンスを向上させる変更を加えています。 まず、一般相対論と二次重力に対するBRST形式論のより洗練された実装を紹介します。 これにより、ゴーストと重力子間の相互作用則の有限集合が得られます。 また、二次重力に対する高階微分ゲージ固定項の実現も実装しました。 次に、Cheung-Remmen変数に対するファインマン則を実装します。 これらの変数は、一般相対論の作用を多項式形式で表し、有限集合のファインマン則を生成します。 最後に、ユーザーエクスペリエンスを向上させるために、パッケージにいくつかの小さな使い勝手向上のための変更を導入しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We prove an entanglement sum rule for $(d{-}1)$-dimensional quantum lattice models with finite abelian higher-form symmetries, obtained by minimally coupling a sector on $p$-simplices carrying a $p$-form $G$ symmetry to a sector on $(p{+}1)$-simplices carrying the dual $(d{-}p{-}2)$-form $\widehat G$ symmetry (with $\widehat G$ the Pontryagin dual of $G$). The coupling is introduced by conjugation with a symmetry-preserving operator $\mathcal{U}$ that dresses symmetry-invariant operators with appropriate Wilson operators. On the symmetry-invariant subspace, $\mathcal{U}$ is well-defined and unitary, and the coupled Hamiltonian is obtained from the decoupled one by conjugation with $\mathcal{U}$. Our main result concerns symmetric eigenstates of the coupled model that arise by acting with $\mathcal{U}$ on direct-product, symmetric eigenstates of the decoupled model: provided a topological criterion formulated via the Mayer--Vietoris sequence holds for the chosen bipartition, $\mathcal{U}$ factorizes across the cut when acting on the symmetric state, and the bipartite entanglement entropy equals the sum of the entropies of the two sectors. The framework explains and generalizes known examples in fermion-$\mathbb{Z}_2$ gauge theory, identifies when topology obstructs the factorization, and provides a procedure to construct new examples by gauging higher-form symmetries. | 有限アーベル高次形式対称性を持つ(d-1)次元量子格子模型に対するエンタングルメント和則を証明する。 これは、p形式G対称性を持つp単体上のセクターと、双対(d-p-2)形式\widehat G対称性（\widehat GはGのポンチャギン双対）を持つ(p+1)単体上のセクターを最小結合することによって得られる。 この結合は、対称性不変演算子を適切なウィルソン演算子で修飾する対称性保存演算子$\mathcalU$との共役によって導入される。 対称不変部分空間上では、$\mathcal{U}$ は明確に定義されユニタリであり、結合ハミルトニアンは分離ハミルトニアンの共役から得られる。 $\mathcal{U}$ を分離モデルの直積対称固有状態に作用させることで生じる結合モデルの対称固有状態に関する主要な結果である。 選択された二分割に対して、Mayer-Vietoris 列によって定式化された位相的基準が成り立つと仮定すると、$\mathcal{U}$ は対称状態に作用する際にカットを横切って因数分解し、 二分割エンタングルメントエントロピーは2つのセクターのエントロピーの和に等しい。 この枠組みは、フェルミオン$\mathbb{Z}_2$ゲージ理論における既知の例を説明・一般化し、トポロジーが因数分解を妨げる場合を特定し、高次形式対称性をゲージすることで新しい例を構築する手順を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This letter serves as the generalization of the work 2505.16436, where we investigated the quantum field theory in Klein space which has two time directions. We extend studies to the general spacetime $\mathbb{R}^{n,d-n}\,(n,d-n\geq2)$ in a similar manner: the ``length of time'' $q$ is regarded as the evolution direction of the system; additional modes beyond the plane wave modes are introduced in the canonical quantization. We show that this novel formulation is consistent with the analytical continuation of the results in Minkowski spacetime. | この論文は、2つの時間方向を持つクライン空間における量子場の理論を研究した論文2505.16436の一般化となる。 我々は同様の方法で、一般時空$\mathbb{R}^{n,d-n}\,(n,d-n\geq2)$に研究を拡張する。 すなわち、「時間の長さ」$q$を系の発展方向とみなし、平面波モードを超える追加モードを正準量子化に導入する。 我々は、この新しい定式化がミンコフスキー時空における結果の解析的接続と整合することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This paper constructs the cohomology theory for grading-restricted vertex superalgebras, generalizing Yi-Zhi Huang's cohomology theory of grading-restricted vertex algebras. To simplify the discussion, motivate the construction, and make it easier for the reader to understand the technical points, we also include the construction of the cohomology theory of supercommutative associative algebras, a generalization of the Harrison cohomology theory of a commutative algebra that has not been explicitly written down. The paper will serve as the foundation for many subsequent studies, especially, the deformation theory of vertex superalgebras. | 本論文では、黄易志の次数制限頂点超代数のコホモロジー理論を一般化し、次数制限頂点超代数のコホモロジー理論を構築する。 議論を簡素化し、構築の動機付けを行い、読者が技術的な点を理解しやすくするために、超可換結合代数のコホモロジー理論の構築も含める。 これは、これまで明示的に記述されていなかった可換代数のハリソンコホモロジー理論の一般化である。 本論文は、その後の多くの研究、特に頂点超代数の変形理論の基礎となるであろう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We prove a conjecture of Murthy and Witten which expresses diagonal modular invariant WZW partition functions as lattice sums. | 対角モジュラー不変WZW分割関数を格子和として表すMurthyとWittenの予想を証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The spectrum of half-BPS single-particle operators of the D1-D5 system in the supergravity regime is dual to the spectrum of Kaluza-Klein modes of tensor and graviton multiplets in AdS$_3\times$S$^3$. We present simple formulae for all four-point tree-level correlators of scalar half-BPS primary operators in the spectrum, and in particular, we bootstrap the four-point correlator of the graviton multiplet for all KK levels. A key insight of our approach is the use of generalized Mellin space, and a decomposition of the correlators into distinct subsectors each one characterized by different on-shell constraints among the Mellin variables. The resulting Mellin amplitudes involve a small set of building blocks with manifest properties under a six-dimensional symmetry. | 超重力領域におけるD1-D5系の半BPS単粒子作用素のスペクトルは、AdS$_3\times$S$^3$におけるテンソルおよび重力子多重項のカルツァ＝クラインモードのスペクトルと双対である。 我々は、スペクトル内のスカラー半BPS基本作用素のすべての4点ツリーレベル相関子に対する簡単な公式を提示し、特に、すべてのKKレベルに対する重力子多重項の4点相関子をブートストラップする。 我々のアプローチの重要な洞察は、一般化メリン空間の使用と、メリン変数間の異なるオンシェル制約によって特徴付けられる明確なサブセクターへの相関子の分解である。 結果として得られるメリン振幅は、6次元対称性の下で明白な特性を持つ少数の構成要素を含む。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the short-interval expansion of the subsystem fidelity in two-dimensional conformal field theories (2D CFTs) using the operator product expansion (OPE) of twist operators. We obtain universal contributions from general quasiprimary operators valid for arbitrary 2D CFTs, along with specific results in free massless boson and fermion theories. The analytical predictions demonstrate excellent agreement with established analytical results in field theories and numerical calculations in integrable models. Furthermore, we extend the method to holographic CFTs, where subsystem fidelity serves to analyze the distinguishability of black hole microstates through the AdS/CFT correspondence. This work establishes a unified framework for quantifying quantum state distinguishability across various 2D CFTs, bridging quantum information techniques with applications in quantum gravity. | 2次元共形場理論（2D CFT）における部分空間忠実度の短区間展開を、ツイスト演算子の演算子積展開（OPE）を用いて調べる。 任意の2D CFTに有効な一般準一次演算子からの普遍的な寄与を得るとともに、自由質量零ボソンおよびフェルミオン理論における具体的な結果も得る。 解析的予測は、場の理論および可積分模型の数値計算における確立された解析的結果と優れた一致を示す。 さらに、この手法をホログラフィックCFTに拡張し、部分空間忠実度を用いてAdS/CFT対応を通してブラックホールのミクロ状態の識別可能性を解析する。 本研究は、様々な2D CFTにわたる量子状態識別可能性を定量化する統一的な枠組みを確立し、量子情報技術と量子重力への応用を橋渡しする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Previously in \cite{Tao:2025fch}, we constructed the $\ell$-loop planar integrands using loop components and loop kernels by some recursion rules. In this paper, we propose a new formalism to express the loop kernel recursion. We define ``graded inverse variables" to make the loop kernel recursion more elegant. And the graph factor, including the symmetry factor, can be figured out from each monomial of some variables. This new formalism makes the previous $\ell$-loop integrand recursion clearer. | 以前、\cite{Tao:2025fch}において、ループ成分とループ核を用いて、いくつかの再帰規則によって$\ell$ループ平面積分関数を構築した。 本論文では、ループ核再帰を表現するための新しい形式論を提案する。 ループ核再帰をより簡潔にするために、「次数付き逆変数」を定義する。 そして、対称性因子を含むグラフ因子は、いくつかの変数の各単項式から求めることができる。 この新しい形式論により、以前の$\ell$ループ積分関数再帰がより明確になる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the Stochastic Gravitational Wave Background (SGWB) produced in models of axion inflation coupled to gauge fields. Achieving a detectable signal at Pulsar Timing Array, astrometry, or interferometer frequencies requires a sufficiently strong amplification of the gauge fields, at a level that induces significant backreaction on the inflaton background dynamics. Numerical studies based on the approximation of homogeneous backreaction (i.e., neglecting inhomogeneities of the inflaton field) exhibit oscillations in the inflaton velocity, with corresponding peaks in the SGWB spectrum. The most recent lattice simulations have questioned the validity of this regime, showing examples characterized by a rapid increase in the inflaton gradient energy and the breakdown of homogeneous backreaction. We compute this energy density perturbatively within the assumption of homogeneous backreaction, obtaining examples with a detectable SGWB and with an inflaton gradient energy that remains subdominant to the inflaton zero-mode kinetic energy throughout inflation. | 我々は、ゲージ場と結合したアクシオンインフレーションのモデルにおいて生成される確率的重力波背景（SGWB）を調査する。 パルサー・タイミング・アレイ、天体測定、または干渉計周波数で検出可能な信号を得るには、インフレーション背景ダイナミクスに顕著な反作用を誘発するレベルで、ゲージ場を十分に強く増幅する必要がある。 均質反作用の近似（すなわち、インフレーション場の不均質性を無視する）に基づく数値研究では、インフレーション速度の振動と、それに対応するSGWBスペクトルのピークが示される。 最新の格子シミュレーションは、この領域の妥当性に疑問を投げかけており、インフレーション勾配エネルギーの急激な増加と均質反作用の崩壊を特徴とする例が示されている。 我々はこのエネルギー密度を、均一反作用の仮定の下で摂動的に計算し、検出可能なSGWBと、インフレーション全体を通してインフレーションのゼロモード運動エネルギーに劣るままのインフレーション勾配エネルギーを持つ例を得た。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Off-shell actions for massless higher-spin $\mathcal{N}=1$ supermultiplets in five dimensions (5D) are constructed in harmonic superspace in terms of unconstrained prepotentials. Cubic couplings of these supermultiplets to the $q$-hypermultiplet are derived. We also provide a detailed derivation of the unconstrained prepotential for the 5D Weyl supermultiplet which has been used within the conformal superspace approach to $\mathcal{N}=1$ supergravity-matter systems. | 5次元（5D）における質量ゼロの高スピン$\mathcal{N}=1$超多重項に対するオフシェル作用は、調和超空間において制約なしプレポテンシャルを用いて構築される。 これらの超多重項と$q$超多重項の3次結合が導出される。 また、$\mathcal{N}=1$超重力物質系への共形超空間アプローチにおいて用いられてきた5Dワイル超多重項の制約なしプレポテンシャルの詳細な導出も提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Kerr-Schild (KS) 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 KS double copy, focusing on the Schwarzschild solution. On the gauge theory side, we derive the residual transformations that preserve the Abelian and non-Abelian KS 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 KS 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 subalgebra generated by time translations and spatial rotations. This finding reveals a fundamental structural mismatch: the infinite-dimensional algebra of the gauge side admits no simple counterpart in this constrained gravitational sector. We formalize this by showing that the BRST operator for the residual symmetry is trivialized under the Killing condition. This result serves as a crucial consistency check, validating the kinematic algebraic collapse within a quantum field theoretic framework. This paper is the first of a two-part series. In the second paper, we complete this analysis by examining the more complex proper conformal Killing vector (CKV) class of solutions and formulating a unified BRST framework to definitively test the structural obstruction. | カー・シルト（KS）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、ほとんど未解明のままです。 本研究では、シュワルツシルト解に焦点を当て、KS二重コピーにおける残余対称性の運命を考察します。 ゲージ理論側では、アーベルおよび非アーベルKS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、KSシュワルツシルト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クラスに焦点を絞ると、唯一残存する微分同相写像はシュワルツシルト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によって生成される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明らかにする。 すなわち、ゲージ側の無限次元代数は、この制約付き重力セクターにおいて単純な対応物を持たなくなる。 これを定式化するために、残差対称性のBRST演算子はキリング条件の下で自明になることを示す。 この結果は重要な整合性チェックを行い、量子場の理論的枠組みの中で運動学的代数的崩壊を検証する。 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（CKV）の解のクラスを検証し、統一的なBRSTフレームワークを定式化して構造的障害を明確に検証することにより、この分析を完了する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose that the infrared (IR) running of Newton's coupling provides a simple and universal explanation for large--distance modifications of gravity relevant to dark matter phenomenology. Within the effective field theory (EFT) framework, we model $G(k)$ as a scale--dependent coupling governed by an anomalous dimension $\eta$. We show that the marginal case $\eta = 1$ is singled out by renormalization group (RG) and dimensional arguments, leading to a logarithmic potential and a $1/r$ force law at large distances, while smoothly recovering Newtonian gravity at short scales. The logarithmic correction is universal and regulator independent, indicating that the $1/r$ force arises as the robust IR imprint of quantum--field--theoretic scaling. This provides a principled alternative to particle dark matter, suggesting that galactic rotation curves and related anomalies may be understood as manifestations of the IR running of Newton's constant. | ニュートン相互作用の赤外線（IR）伝播は、暗黒物質現象に関連する重力の長距離修正に対する単純かつ普遍的な説明を与えると提案する。 有効場理論（EFT）の枠組みにおいて、$G(k)$を異常次元$\eta$に支配されるスケール依存の相互作用としてモデル化する。 $\eta = 1$の限界ケースが繰り込み群（RG）と次元の議論によって選別され、長距離では対数ポテンシャルと$1/r$の力則が導かれ、短スケールではニュートン重力がスムーズに回復することを示す。 対数補正は普遍的で調節因子に依存しないことから、$1/r$の力は量子場理論のスケーリングの頑健なIR痕跡として現れることを示している。 これは粒子暗黒物質に代わる原理的な代替案を提供し、銀河の回転曲線とそれに関連する異常が、ニュートン定数の赤外線走行の現れとして理解される可能性があることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Due to wave interference, an ultralight light dark matter halo has stochastic, granular substructures which can scatter stars, leading to the heating of stellar distributions. Studies of this phenomenon have placed lower bounds on the ultralight dark matter mass. In this paper we investigate a number of relevant systematic effects, including: (1) the heating by the central soliton, (2) the self-gravity of the stars, (3) the suppression of heating in a tidally stripped halo, and (4) the tidal field suppression of heating when the stellar cluster is much smaller than the de Broglie wavelength. The first three effects are quantified by studying the dynamics of stellar particles in Schrodinger-Poisson simulations of ultralight dark matter halos, while the last effect is studied using analytic approximations. | 超軽量ダークマターハローは、波動干渉により、確率的な粒状構造を持ち、これが星を散乱させ、星の分布を加熱する。 この現象の研究により、超軽量ダークマターの質量の下限が設定されている。 本論文では、関連するいくつかの系統的効果、すなわち(1)中心ソリトンによる加熱、(2)星の自己重力、(3)潮汐力によって剥がれたハローにおける加熱の抑制、(4)星団がド・ブロイ波長よりもはるかに小さい場合の潮汐力場による加熱の抑制について検討する。 最初の3つの効果は、超軽量ダークマターハローのシュレーディンガー・ポアソンシミュレーションにおける星粒子のダイナミクスを研究することで定量化され、最後の効果は解析的近似を用いて研究される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Performing the perturbative calculation of the vacuum polarization amplitude in QED1+1, one finds an anomalous axial vector Ward identity. We note that the photon self-energy function displays a singularity in the 1+1D case, in stark contrast to the 3+1D case. We discuss the nature of this singularity and its physical implications from the perspectives of axial anomaly and confinement in two-dimensional QED. Computing the total cross section of $e^+e^-\to \mu^+\mu^-$ and displaying the toy version of the R ratio in 1+1D with respect to the typical R ratio in 3+1D, we discuss the significance of using the dressed photon propagator in obtaining the finite cross section. | QED1+1における真空偏極振幅の摂動計算を行うと、異常な軸性ベクトルのウォード恒等式が見出される。 光子の自己エネルギー関数は、1+1Dの場合に特異点を示すが、これは3+1Dの場合とは著しく対照的である。 この特異点の性質と、2次元QEDにおける軸性異常と閉じ込めの観点からその物理的意味について議論する。 $e^+e^-\to \mu^+\mu^-$の全断面積を計算し、1+1DにおけるR比のおもちゃバージョンを3+1Dにおける典型的なR比に対して表示することで、有限断面積を得るためにドレスド光子プロパゲーターを用いることの重要性について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this note we consider examples of decomposition (in which a local QFT is equivalent to a disjoint union of multiple independent theories, known as universes) where there is a continuous familiy of universes, rather than a finite or countably infinite collection. In particular, this allows us to consistently eliminate all instantons in a local QFT via a suitable topological gauging of the (-1)-form symmetry. In two-dimensional U(1) gauge theories, this is equivalent to changing the gauge group to R. This makes both locality as well as the instanton restriction explicit. We apply this to clarify the Gross-Taylor string interpretation of the decomposition of two-dimensional pure Yang-Mills. We also apply decomposition to study two-dimensional R gauge theories, such as the pure R Maxwell theory, and two-dimensional supersymmetric gauged linear sigma models whose gauge groups have factors of R. In that context, we find that analogues of the Witten effect for dyons, here rotating between universes, play a role in relating anomalies of the individual universes to (different) anomalies in the disjoint union. Finally, we discuss limits of the Tanizaki-Unsal construction, which accomplish instanton restriction by topologically gauging a Q/Z (-1)-form symmetry, and speculate in two-dimensional theories on possible interpretations of those limits in terms of the adelic solenoid. | 本稿では、有限あるいは可算無限の集合ではなく、連続した宇宙族が存在する分解（局所場の理論が、宇宙として知られる複数の独立した理論の互いに素な和集合と等価である）の例を考察する。 特に、これにより、(-1)形式対称性の適切な位相的ゲージ化によって、局所場の理論におけるすべてのインスタントンを矛盾なく除去することが可能になる。 2次元U(1)ゲージ理論において、これはゲージ群をRに変更することと等価である。 これにより、局所性とインスタントン制限の両方が明示される。 我々はこれを応用し、2次元純粋ヤン・ミルズ理論の分解におけるグロス・テイラー弦理論の解釈を明らかにする。 また、分解を、純粋Rマクスウェル理論などの2次元Rゲージ理論や、ゲージ群がR因子を持つ2次元超対称ゲージ線形シグマ模型の研究にも適用する。 この文脈において、宇宙間を回転するダイオンに対するウィッテン効果の類似物が、個々の宇宙の異常と分離和における（異なる）異常を関連付ける役割を果たすことを見出す。 最後に、Q/Z(-1)型対称性を位相的にゲージ化することでインスタントン制限を達成する谷崎-ウンサル構成の極限について議論し、2次元理論においてアデリックソレノイドを用いてこれらの極限を解釈する方法について考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a holographic framework for computing timelike entanglement entropy (tEE) in quantum field theories, extending the Ryu-Takayanagi prescription into Lorentzian settings. Using three broad classes of supergravity backgrounds, we derive both exact and approximate tEE expressions for slab, spherical, and hyperbolic regions, and relate them to the central charges of the dual conformal field theories. The method is applied to infinite families of supersymmetric linear quivers in dimensions from d=2 to d=6, showing that Liu-Mezei and slab central charges scale universally like the holographic central charge. We then analyse gapped and confining models, including twisted compactifications and wrapped brane constructions, identifying how a mass gap modifies tEE and when approximate formulas remain accurate. In all cases, we uncover robust scaling with invariant separations and signature dependent phase behaviour, distinguishing spacelike from timelike embeddings. Our results unify the treatment of tEE in both conformal and nonconformal theories, clarifying its role as a probe of causal structure, universal data, and nonperturbative dynamics in holography. | 量子場の理論における時間的エンタングルメントエントロピー（tEE）を計算するためのホログラフィックな枠組みを開発し、Ryu-Takayanagiの規定をLorentzian設定に拡張する。 3つの広範な超重力背景クラスを用いて、スラブ、球状、双曲型領域に対する厳密なtEE表現と近似的なtEE表現を導出し、それらを双対共形場理論のセントラルチャージに関連付ける。 この手法をd=2からd=6次元の超対称線形箙の無限族に適用し、Liu-Mezeiおよびスラブのセントラルチャージがホログラフィックセントラルチャージと同様に普遍的にスケールすることを示す。 次に、ツイストコンパクト化やラップブレーン構成を含むギャップ付きモデルと閉じ込めモデルを解析し、質量ギャップがtEEをどのように変化させるか、そして近似式がどのような場合に正確さを保つかを明らかにする。 いずれの場合も、不変分離とシグネチャ依存の位相挙動を伴うロバストなスケーリングを明らかにし、空間的埋め込みと時間的埋め込みを区別します。 我々の結果は、共形理論と非共形理論の両方におけるtEEの扱いを統一し、ホログラフィーにおける因果構造、普遍データ、非摂動的なダイナミクスの探査手段としてのtEEの役割を明らかにします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In this work we shall study the impact of a second order electroweak phase transition occurring at $\sim 150\,$GeV on the energy spectrum of the stochastic gravitational background. Specifically, we assume that the non-minimally coupled Higgs field controls the inflationary era, we find the reheating temperature for the Higgs inflationary model and we demonstrate that the Higgs effective potential exhibits a very weak first order phase transition. This weak first order phase transition is an indication that the electroweak phase transition may not actually proceed as a first order phase transition, but it will proceed as a crossover or second order phase transition. This second order phase transition proceeds with the Higgs field slow-rolling its potential toward to its new minimum. This slow-rolling may deform the radiation domination total equation of state, and the aim of this work is to pinpoint the observational imprints of this total equation of state deformation on the energy spectrum of the primordial gravitational waves, that affects modes that enter the horizon at temperatures $T\sim 150\,$GeV or lower. | 本研究では、$\sim 150\,$GeV で起こる二次電弱相転移が、確率的重力背景のエネルギースペクトルに与える影響を研究する。 具体的には、非極小結合ヒッグス場がインフレーション期を支配すると仮定し、ヒッグスインフレーション模型の再加熱温度を求め、ヒッグス有効ポテンシャルが非常に弱い一次相転移を示すことを示す。 この弱い一次相転移は、電弱相転移が実際には一次相転移として進行せず、クロスオーバーまたは二次相転移として進行することを示唆している。 この二次相転移は、ヒッグス場がポテンシャルを新たな極小値に向かってゆっくりと転がりながら進行する。 このゆっくりとした回転は、 放射支配の全状態方程式を変形させる可能性があり、本研究の目的は、 この全状態方程式の変形が原始重力波のエネルギースペクトルに及ぼす観測的影響を正確に特定することである。 この影響は、温度$T\sim 150\,$GeV以下で地平線に進入するモードに影響を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In this work we introduce the rescaled $\mathcal{R}^2$-corrected minimally coupled scalar field theory, a theory that contains minimal quantum corrections of the single scalar field Lagrangian. We develop the theoretical framework in the string frame where the baryons geodesics are free fall geodesics and we do not treat the theory as a two scalar field theory in the Einstein frame. The theoretical framework can be reduced to a single scalar field theory framework by using a perturbative expansion at the level of the field equations, making the resulting theory easy to tackle analytically. The first two quantum corrections contain two terms, a linear $\sim \mathcal{R}$ and a quadratic term $\sim \mathcal{R}^2$. The effect of the linear term alters the Einstein-Hilbert term, making the resulting theory a rescaled version of Einstein-Hilbert gravity. Due to the presence of the rescaled Einstein-Hilbert term $\sim \lambda \frac{\mathcal{R}}{16\pi G}$, the gravitational constant will no longer be that of Newton's, but a rescaled one $\frac{G}{\lambda}$ and hence gravity can be stronger primordially, or even weaker. The perspective of having stronger gravity primordially, is compatible with intuition, since one expects a stronger gravity primordially, but having a weaker gravity for some reason is not prohibited theoretically. The attribute of our theoretical framework is that it allows a stronger gravity primordially, which returns to ordinary gravity as the curvature of the Universe decreases. We examine the effects of the quantum terms on several mainstream scalar field inflationary potentials, such as hybrid inflation, monomial inflation and power-law inflation. | 本研究では、再スケールされた$\mathcal{R}^2$補正された最小結合スカラー場理論を導入する。 これは、単一スカラー場ラグランジアンに対する最小の量子補正を含む理論である。 我々は、重粒子測地線が自由落下測地線である弦理論系において理論的枠組みを展開し、理論をアインシュタイン系における2スカラー場理論として扱わない。 この理論的枠組みは、場の方程式レベルで摂動展開を用いることで、単一スカラー場理論の枠組みに還元することができ、結果として得られる理論は解析的に扱いやすくなる。 最初の2つの量子補正には、線形項$\sim \mathcal{R}$と2次項$\sim \mathcal{R}^2$が含まれる。 線形項の効果はアインシュタイン-ヒルベルト項を変化させ、結果として得られる理論はアインシュタイン-ヒルベルト重力の再スケール版となる。 再スケールされたアインシュタイン-ヒルベルト項 $\sim \lambda \frac{\mathcal{R}}{16\pi G}$ の存在により、重力定数はもはやニュートンの定数ではなく、再スケールされた $\frac{G}{\lambda}$ となり、したがって重力は原始的に強くなることもあれば、弱くなることもあります。 原始的に強い重力を持つという見方は直感と整合します。 なぜなら、原始的に強い重力を持つことは予想されますが、何らかの理由で弱い重力を持つことは理論的に禁じられていないからです。 我々の理論的枠組みの特徴は、原始的に強い重力を許容し、宇宙の曲率が減少するにつれて通常の重力に戻ることです。 我々は、ハイブリッドインフレーション、単項式インフレーション、べき乗インフレーションなど、いくつかの主流のスカラー場インフレーションポテンシャルに対する量子項の影響を調べます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the $\phi^{2n}$ deformations of the O($N$)-symmetric (generalized) free theories with a flat boundary, where $n\geqslant 2$ is an integer. The generalized free theories refer to the $\Box^k$ free scalar theories with a higher-derivative kinetic term, which is related to the multicritical generalizations of the Lifshitz type. We assume that the (generalized) free theories and the deformed theories have boundary conformal symmetry and O($N$) global symmetry. The leading anomalous dimensions of some boundary operators are derived from the bulk multiplet recombination and analyticity constraints. We find that the $\epsilon^{1/2}$ expansion in the $\phi^6$-tricritical version of the special transition extends to other multicritical cases with larger odd integer $n$, and most of the higher derivative cases involve a noninteger power expansion in $\epsilon$. Using the analytic bootstrap, we further verify that the multiplet-recombination results are consistent with boundary crossing symmetry. | 平坦境界を持つO($N$)対称（一般化）自由理論の$\phi^{2n}$変形を調べる。 ここで$n\geqslant 2$は整数である。 一般化自由理論とは、高階微分運動論項を持つ$\Box^k$自由スカラー理論を指し、これはLifshitz型の多重臨界一般化と関連している。 （一般化）自由理論と変形理論は境界共形対称性とO($N$)大域対称性を持つと仮定する。 いくつかの境界演算子の主要な異常次元は、バルク多重項再結合と解析性制約から導かれる。 特殊遷移の$\phi^6$-三重臨界版における$\epsilon^{1/2}$展開は、より大きな奇数$n$を持つ他の多重臨界事例にも拡張され、高階微分事例のほとんどでは$\epsilon$の非整数べき展開を伴うことがわかった。 さらに、解析的ブートストラップを用いて、多重項再結合の結果が境界交差対称性と整合することを検証した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In quantum resource theory, one is often interested in identifying which states serve as the best resources for particular quantum tasks. If a relative comparison between quantum states can be made, this gives rise to a partial order, where states are ordered according to their suitability to act as a resource. In the literature, various different partial orders for a variety of quantum resources have been proposed. In discrete variable systems, vector majorization of Wigner functions in discrete phase space provides a natural partial order between quantum states. In the continuous variable case, a natural counterpart would be continuous majorization of Wigner functions in quantum phase space. Indeed, this concept was recently proposed and explored (mostly restricting to the single-mode case) in Van Herstraeten, Jabbour, Cerf, Quantum 7, 1021 (2023). In this work, we develop the theory of continuous majorization in the general $N$-mode case. In addition, we propose extensions to include states with finite Wigner negativity. For the special case of the convex hull of $N$-mode Gaussian states, we prove a conjecture made by Van Herstraeten, Jabbour and Cerf. We also prove a phase space counterpart of Uhlmann's theorem of majorization. | 量子リソース理論では、特定の量子タスクに最適なリソースとなる状態を特定することがしばしば関心事となります。 量子状態間の相対的な比較が可能であれば、状態がリソースとして機能する適合性に従って順序付けられる半順序が生じます。 文献では、様々な量子リソースに対して様々な半順序が提案されています。 離散変数系では、離散位相空間におけるウィグナー関数のベクトルメジャー化によって、量子状態間に自然な半順序がもたらされます。 連続変数系の場合、自然に対応するものとして、量子位相空間におけるウィグナー関数の連続メジャー化が挙げられます。 実際、この概念は最近、Van Herstraeten, Jabbour, Cerf, Quantum 7, 1021 (2023) において提案され、（主に単一モードの場合に限定して）検討されました。 本研究では、一般的な $N$ モードの場合における連続メジャー化の理論を展開します。 さらに、有限ウィグナー負性を持つ状態を含むように拡張を提案する。 $N$モードガウス状態の凸包の特殊な場合について、Van Herstraeten、Jabbour、Cerfによる予想を証明する。 また、Uhlmannのmajorization定理の位相空間対応も証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| String-localized QFT allows to explain Standard Model interactions in an autonomous way, committed to quantum principles rather than a "gauge principle", thus avoiding an indefinite state space and compensating ghosts. The resulting perturbative scattering matrix is known (at tree-level) to be insensitive to the non-locality of the auxiliary "string-localized fields" used in the construction. For the examples of Yang-Mills and QCD, we prove that it is actually equivalent to the perturbative S-matrix of gauge theory, restricted to physical particle states. The role of classical gauge invariance is revealed along the way. The main tool are "dressed fields", that are intermediate between free fields and interacting fields, and for which we give explicit formulas at all orders. The renormalization of loops, as well as non-perturbative issues are not adressed, but we hint at the possibility, enabled by our approach, that qualitative traces of confinement may be visible already at the level of the dressed fields. | 弦局在場場理論は、標準模型の相互作用を「ゲージ原理」ではなく量子原理に委ねた自律的な方法で説明することを可能にするため、不定状態空間や補償ゴーストを回避できる。 結果として得られる摂動散乱行列は（ツリーレベルでは）構築に用いられる補助的な「弦局在場」の非局所性に影響されないことが知られている。 ヤン＝ミルズ場とQCDの例では、それがゲージ理論の摂動S行列と等価であり、物理的な粒子状態に限定されていることを証明した。 その過程で、古典ゲージ不変性の役割も明らかになる。 主なツールは「ドレスド場」である。 これは自由場と相互作用場の中間的なものであり、あらゆる次数において明示的な公式を与える。 ループの繰り込みや 非摂動論的問題については触れられていないが、 我々のアプローチによって可能になった、閉じ込めの質的な痕跡が、 すでにドレッシングされた場のレベルで見えるかもしれないという可能性を示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We define a relativistic version of the global symmetries responsible for the restricted mobility of fracton quasiparticles. The theories have a symmetry current that is proportional to a vector field that spontaneously breaks Lorentz boost symmetry. We argue that the existence of a pressureless dust in the early universe could be a consequence of this symmetry. We provide an example of a fractonic scalar field with a quartic self-interaction evolving on a Friedmann-Robertson-Walker background and show that the interaction gives rise to a separately conserved fluid with equation of state $w=1$. | 我々は、フラクトン準粒子の制限された運動性の原因となる大域的対称性の相対論的バージョンを定義する。 理論は、ローレンツブースト対称性を自発的に破るベクトル場と比例する対称性カレントを持つ。 初期宇宙における圧力のないダストの存在は、この対称性の結果である可能性があると主張する。 我々は、フリードマン・ロバートソン・ウォーカー背景上で発展する4次の自己相互作用を持つフラクトンスカラー場の例を示し、その相互作用によって状態方程式$w=1$を持つ別々に保存される流体が生じることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent analysis of the DESI Collaboration challenges the $\Lambda$-Cold Dark Matter ($\Lambda$CDM) model, suggesting evidence for a dynamic dark energy. These results are obtained in the context of generic parameterizations of the dark energy equation of state (EoS), which better fit the data when they exhibit an unphysical phantom behavior in the past. In this paper, we briefly analyze how ambiguous this latter conclusion can be in light of the background degeneracy between EoS parameterizations and minimally coupled quintessence scenarios. We then investigate whether the current observational data can be accommodated with a non-phantom, thawing dark energy EoS, typical of a broad class of quintessence models. We show that the thawing behavior of this EoS performs comparabily to the Chevallier-Polarski-Linder parameterization and is statistically competitive with $\Lambda$CDM while predicting cosmic acceleration as a transient phenomenon. Such a dynamic behavior aligns with theoretical arguments from string theory and offers a way out of the trans-Planckian problem that challenges the ever-accelerated $\Lambda$CDM paradigm. | DESIコラボレーションによる最近の解析は、$\Lambda$-冷たい暗黒物質（$\Lambda$CDM）モデルに疑問を投げかけ、動的ダークエネルギーの証拠を示唆している。 これらの結果は、ダークエネルギー状態方程式（EoS）の一般的なパラメータ化の文脈で得られたものであり、過去に非物理的なファントム挙動を示したデータにより適合する。 本論文では、EoSパラメータ化と最小結合クインテッセンスシナリオとの背景の縮退性を考慮すると、後者の結論がいかに曖昧になり得るかを簡単に分析する。 次に、現在の観測データが、広範なクインテッセンスモデルに典型的に見られる、ファントムではない解凍ダークエネルギーEoSに適合できるかどうかを調査する。 このEoSの解凍挙動は、シュヴァリエ-ポラスキー-リンダーパラメータ化と同等の性能を示し、宇宙の加速を過渡現象として予測しながら、$\Lambda$CDMと統計的に競合することを示す。 このような動的な挙動は、弦理論の理論的議論と一致し、常に加速される$\Lambda$CDMパラダイムに挑戦する超プランク問題からの脱出策を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We pursue the identification of quantum resources carried by topological order, by evaluating quantum magic, quantified through the rank-$2$ Stabilizer R\'enyi entropy $\mathcal{M}_2$, in one-dimensional systems hosting symmetry-protected topological phases (SPTP). Focusing on models with an exact duality between an SPTP and a trivial one, namely the dimerized XX and the Cluster-Ising chains, we show that dual points exhibit identical amounts of magic, even thought they belong to distinct topological sectors. A subextensive asymmetry arises only under open boundary conditions, where edge effects break the duality, but this correction is non-topological and depends on microscopic parameters. These results stand in contrast to the case of topological frustration, where delocalized excitations enhance the magic logarithmically with system size. They also complement recent analyses in the literature, showing that the total magic is largely insensitive to the presence of topological order, hence suggesting that topological order is not necessarily a genuine computational resource. | 対称性保護されたトポロジカル相（SPTP）をホストする1次元系において、ランク$2$安定化R\'enyiエントロピー$\mathcal{M}_2$を通して定量化された量子魔法を評価することにより、トポロジカル秩序が担う量子資源の同定を目指す。 SPTPと自明なSPTPとの間に正確な双対性を持つモデル、すなわち二量体XX鎖とクラスター-イジング鎖に焦点を当て、双対点は異なるトポロジカルセクターに属していても、同じ量の魔法を示すことを示す。 部分的非展開非対称性は、エッジ効果によって双対性が破れる開境界条件下でのみ生じるが、この補正は非トポロジカルであり、微視的パラメータに依存する。 これらの結果は、非局在励起がシステムサイズの対数的に魔法を増大させるトポロジカルフラストレーションの場合とは対照的である。 これらはまた、文献における最近の分析を補完するものであり、 トータルマジックは位相秩序の存在にほとんど影響を受けないことを示しており、 したがって、位相秩序は必ずしも真の計算資源ではないことを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The locally defined Carroll symmetry of a gravitational wave is extended to a globally defined one. Translations and Carroll boosts, associated with two independent globally defined solutions of a Sturm-Liouville equation allow us to describe the motions. The Displacement Memory Effect arises for particular choices of the parameters which yield trajectories with zero momentum. We illustrate our general statements by the P\"oschl-Teller profile. | 重力波の局所的に定義されたキャロル対称性は、大域的に定義されたものに拡張される。 2つの独立した大域的に定義されたシュトゥルム＝リウヴィル方程式の解と関連する並進とキャロルブーストによって、運動を記述することができる。 変位記憶効果は、運動量ゼロの軌道をもたらすパラメータの特定の選択に対して生じる。 我々は、一般的な主張をポシュル＝テラープロファイルによって説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We argue that a discrete bulk spectrum with random statistics appears naturally in the Lorentzian description of Jackiw-Teitelboim (JT) gravity if an extra confining potential is introduced in the region where the renormalized geodesic length becomes of order $e^{S_0}$. The existence of such an extra confining potential may be inferred from the late behavior of complexity and also from the Saad-Shenker-Stanford (SSS) duality between JT gravity and the matrix model. We derive the explicit form of the extra confining potential from the well-established density of states obtained in the Euclidean approach to JT gravity. This extra potential is implicitly determined by the solution of the Abel's integral equation which turns out to be identical to the string equation of the matrix model in the SSS duality formulation of JT gravity. Thanks to the extra confining potential and the random nature of the spectrum, the time evolution of the Krylov complexity, which is identified with the renormalized geodesic length, naturally exhibits four phases, namely a ramp, a peak, a slope, and a plateau. | 我々は、ジャッキーウ・タイテルボイム（JT）重力のロレンツ記述において、繰り込み測地線長が$e^{S_0}$のオーダーとなる領域に追加の閉じ込めポテンシャルを導入すると、ランダム統計を伴う離散的なバルクスペクトルが自然に現れると主張する。 このような追加閉じ込めポテンシャルの存在は、複雑性の晩期挙動、およびJT重力と行列模型との間のサアド・シェンカー・スタンフォード（SSS）双対性から推論できる。 我々は、JT重力へのユークリッド的アプローチで得られる確立された状態密度から、追加閉じ込めポテンシャルの明示的な形を導出する。 この追加ポテンシャルは、JT重力のSSS双対性定式化における行列模型の弦方程式と同一であるアーベルの積分方程式の解によって暗黙的に決定される。 追加の閉じ込めポテンシャルとスペクトルのランダム性のおかげで、繰り込み測地線長と同一視されるクリロフ複雑性の時間発展は、ランプ、ピーク、スロープ、プラトーという4つの段階を自然に示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In our previous work [Phys. Rev. E 104, 014124 (2021)], we developed a method for analyzing classical liquids using the functional renormalization group (FRG) without relying on a hard-core reference system. In this paper, we extend that method to three-dimensional liquids. We describe an efficient approach for performing the spatial integrals that appear in the renormalization group equations, which is essential for realizing numerical calculations in three dimensions. As a demonstration of our method, we present its application to the Lennard-Jones liquid. By calculating thermodynamic quantities and the pair distribution function near the critical point, we find that, compared with integral equation methods, the FRG approach preserves thermodynamic consistency much more effectively and more accurately reproduces the results of molecular dynamics simulations. Moreover, we successfully capture characteristic phase-transition phenomena with FRG, such as the softening of pressure near the critical temperature. Our results suggest that FRG can provide a more accurate framework for describing classical liquids than conventional methods such as integral equation theories. | 前回の研究[Phys. Rev. E 104, 014124 (2021)]では、ハードコアな参照系に依存せずに、汎関数繰り込み群(FRG)を用いて古典液体を解析する手法を開発しました。 本論文では、この手法を3次元液体に拡張します。 3次元での数値計算を実現するために不可欠な、繰り込み群方程式に現れる空間積分を効率的に実行する手法について述べます。 この手法のデモンストレーションとして、レナード・ジョーンズ液体への適用を示します。 臨界点近傍の熱力学量と対分布関数を計算することで、積分方程式法と比較して、FRG手法は熱力学的整合性をはるかに効果的に維持し、分子動力学シミュレーションの結果をより正確に再現することがわかりました。 さらに、臨界温度近傍での圧力軟化など、特徴的な相転移現象をFRGによって捉えることに成功しました。 我々の研究結果は、FRGが積分方程式理論などの従来の手法よりも 古典液体を記述するためのより正確な枠組みを提供できることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we revisit the smoothness of the classical limit of inclusive observables in the formalism developed by Kosower, Maybee and O'Connell (KMOC). Building on the earlier work [1-3], we prove that the classical limit of three classes of inclusive observables, namely scattering angle, radiative field and angular impulse is smooth and does not suffer from any so-called superclassical divergences at all orders in perturbation. Our analysis goes some way in showing that KMOC formalism can be used to compute classical radiation by simply focussing on all the terms that scale as $\hbar^0$ as all the terms that scale with inverse power of $\hbar$ vanish. | 本論文では、Kosower、Maybee、O'Connellによって開発された形式論（KMOC）における包括観測量の古典極限の滑らかさを再検討する。 先行研究[1-3]に基づき、散乱角、放射場、角インパルスの3つの包括観測量の古典極限は滑らかであり、摂動のあらゆる次数においていわゆる超古典発散を生じないことを証明する。 本解析は、KMOC形式論を用いて古典放射を計算できることをある程度示すものである。 $\hbar^0$にスケールするすべての項に焦点を合わせるだけで、$\hbar$の逆べき乗にスケールするすべての項が消滅する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the twisted Eguchi-Kawai (TEK) reduced model of four-dimensional $SU(N)$ gauge theory in the presence of two-flavor adjoint fermions (adjoint TEK model). Using Monte Carlo simulations with $N=121$, twist parameter $k=1$, hopping parameter $\kappa=0.01$-$0.03$ ($\ll\kappa_c $) and inverse 't Hooft coupling $b=0.30$-$0.45$, we show that heavy adjoint fermions stabilize the $(\mathbb{Z}_N)^4$ center-symmetric vacuum even for the minimal twist satisfying $k/\sqrt{N} < 1/9$, where the $(\mathbb{Z}_N)^4$ symmetry is spontaneously broken in the absence of adjoint fermions. This result also suggests that the adjoint TEK model with the minimal twist is equivalent to $SU(N)$ gauge theory over a broader $(\kappa,b)$ parameter region than the adjoint EK model without twist. We further extend our analysis to a partially reduced model to realize a geometry akin to $\mathbb{R}^3 \times S^1$ and study the theory under $S^1$ compactification with periodic adjoint fermions. Numerical simulations with $N=16$-$49$, $b=0.30$-$0.46$ and $\kappa=0.03$-$0.16$ supports the adiabatic continuity conjecture: with periodic adjoint fermions, the theory remains in a center-symmetric (confined) phase as the $S^1$ circle size is reduced, in contrast to the deconfining transition observed in the pure TEK model or in the TEK model with antiperiodic adjoint fermions. We present the Polyakov loop measurements and consistency checks supporting these findings. | 2フレーバー随伴フェルミオンが存在する場合の4次元$SU(N)$ゲージ理論のツイスト江口-河合(TEK)縮約模型（随伴TEK模型）を調査する。 $N=121$、ツイストパラメータ$k=1$、ホッピングパラメータ$\kappa=0.01-0.03$（$\ll\kappa_c$）、逆't Hooft結合$b=0.30-0.45$のモンテカルロシミュレーションを用いて、重い随伴フェルミオンが、$k/\sqrt{N} < 1/9$を満たす最小ツイストにおいても、$(\mathbb{Z}_N)^4$中心対称真空を安定化することを示す。 ただし、随伴フェルミオンが存在しない場合、$(\mathbb{Z}_N)^4$対称性は自発的に破れる。 この結果はまた、最小ツイストを伴う随伴TEK模型が、ツイストを伴わない随伴EK模型よりも広い$(\kappa,b)$パラメータ領域における$SU(N)$ゲージ理論と等価であることを示唆している。 我々はさらに、部分的に縮約された模型に解析を拡張し、$\mathbb{R}^3 \times S^1$に類似した幾何学を実現し、周期的随伴フェルミオンを含む$S^1$コンパクト化の下での理論を研究する。 $N=16-$49$、$b=0.30-$0.46$、$\kappa=0.03-$0.16$ の数値シミュレーションは、断熱連続性予想を支持する。 周期的随伴フェルミオンの場合、理論は$S^1$円の大きさが縮小しても中心対称（閉じ込め）相を維持する。 これは、純粋なTEK模型、または反周期的随伴フェルミオンを含むTEK模型で観測される脱閉じ込め転移とは対照的である。 本稿では、これらの知見を裏付けるポリヤコフループ測定と整合性検証を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive a modified dispersion relation for massive particles within the frameworks of five-dimensional Kaluza-Klein theory and general relativity, taking into account strong gravitational effects. The resulting effective mass depends on the curvature of the underlying phase space. Notably, in regions with strong gravitational fields, the effective mass may become imaginary, implying the possibility of particle decay induced by spacetime curvature. | 我々は、5次元カルツァ＝クライン理論と一般相対論の枠組みにおいて、強い重力効果を考慮し、質量を持つ粒子に対する修正された分散関係を導出した。 得られた有効質量は、基礎となる位相空間の曲率に依存する。 特に、強い重力場を持つ領域では、有効質量は虚数になる可能性があり、時空の曲率によって引き起こされる粒子の崩壊の可能性を示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The Regge-Gribov model of the pomeron and odderon in the non-trivial transverse space is studied by the renormalization group technique in the single loop approximation. The pomeron and odderon are taken to have different bare intercepts and slopes. The behaviour when the intercepts move from below to their critical values compatible with the Froissart limitation is studied. The singuarities in the form of non-trivial branch points indicating a phase transition are found in the vicinity of five fixed points found in the previous publication. Since new phases violate the projectile-target symmetry the model is found non-physical for the bare intercepts above their critical value. | 非自明な横空間におけるポメロンとオデロンのレッジェ・グリボフ模型を、単ループ近似における繰り込み群の手法を用いて研究する。 ポメロンとオデロンは、異なる裸切片と傾きを持つものとする。 切片が、フロワサール限界と整合する臨界値より下から臨界値へと変化したときの挙動を研究する。 相転移を示す非自明な分岐点の形をとる特異点は、以前の論文で見出された5つの固定点の近傍に見られる。 新しい相は射影物体-標的対称性を破るため、モデルは臨界値より上の裸切片に対しては非物理的であることがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider the chiral anomaly for systems with a wide class of Hermitian Dirac operators ${Q}$ in 4D Euclidean spacetime. We suppose that $ Q$ is not necessarily linear in derivatives and also that it contains a coordinate inhomogeneity unrelated to that of the external gauge field. We use the covariant Wigner-Weyl calculus (in which the Wigner transformed two point Greens function belongs to the two-index tensor representation of the gauge group) and point splitting regularization to calculate the global expression for the anomaly. The Atiyah-Singer theorem can be applied to relate the anomaly to the topological index of $ Q$. We show that the topological index factorizes (under certain assumptions) into the topological invariant $\frac{1}{8\pi^2}\int \text{tr}(F\wedge F)$ (composed of the gauge field strength) multiplied by a topological invariant $N_3$ in phase space. The latter is responsible for the topological stability of Fermi points/Fermi surfaces and is related to the conductivity of the chiral separation effect. | 4次元ユークリッド時空における幅広いエルミート・ディラック作用素 ${Q}$ を持つ系のカイラル異常について考察する。 $ Q$ は必ずしも微分に対して線形ではなく、また外部ゲージ場の座標不均一性とは無関係な座標不均一性を持つと仮定する。 共変ウィグナー・ワイル計算（ウィグナー変換された2点グリーン関数はゲージ群の2指数テンソル表現に属する）と点分割正則化を用いて、カイラル異常の大域的表現を計算する。 アティヤ・シンガー定理を用いて、カイラル異常と $ Q$ の位相指数を関連付けることができる。 位相指数は、（ある仮定の下で）位相不変量$\frac{1}{8\pi^2}\int \text{tr}(F\wedge F)$（ゲージ場の強度から構成される）に位相空間における位相不変量$N_3$を乗じた値に因数分解されることを示す。 後者はフェルミ点／フェルミ面の位相安定性に関与し、カイラル分離効果の伝導性と関連している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this study, we investigate the thermodynamic properties of shift symmetric Horndeski and beyond Horndeski theories (theories in which only derivatives of the scalar field appear in the action). Utilizing Euclidean methods, we first analyze two specific cases that serve as foundational examples for the broader framework. We derive the general expression for entropy variation within this setting, for homogeneous spacetimes (with $g_{tt}=1/g_{rr}$), demonstrating that both parity-preserving and parity violating terms contribute to the entropy formula. Given the functional form of the coupling terms, the black hole entropy can be determined by integrating this relation with respect to the event horizon. Our general result is consistent with previously reported special cases in the literature. Notably, for particular constraints on the coupling functions, the entropy identically vanishes. Furthermore, we establish that homogeneous spacetimes within shift and parity symmetric beyond Horndeski theories universally obey the Bekenstein Area Law for entropy, irrespective of the specific form of the coupling functions. | 本研究では、シフト対称ホルンデスキー理論およびそれを超えるホルンデスキー理論（作用にスカラー場の微分のみが現れる理論）の熱力学的性質を調査する。 ユークリッド的方法を用いて、まず、より広範な枠組みの基礎例となる2つの具体的な事例を解析する。 この設定において、均質時空（$g_{tt}=1/g_{rr}$）に対するエントロピー変化の一般的な表現を導出し、パリティ保存項とパリティ破れ項の両方がエントロピー公式に寄与することを示す。 結合項の関数形が与えられれば、この関係を事象の地平線に関して積分することでブラックホールのエントロピーを決定できる。 我々の一般的な結果は、文献で以前に報告された特殊な事例と整合している。 特に、結合関数に対する特定の制約に対して、エントロピーは同様に消滅する。 さらに、ホルンデスキー理論を超えてシフト対称性とパリティ対称性を持つ均質時空は、結合関数の具体的な形式に関わらず、エントロピーに関してベッケンシュタイン面積則に普遍的に従うことを確立した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The fermionic R\'enyi entanglement entropy is studied for causal diamonds in two-dimensional Minkowski spacetime. Choosing the quasi-free state describing the Minkowski vacuum with an ultraviolet regularization, a logarithmically enhanced area law is derived. | 2次元ミンコフスキー時空における因果ダイヤモンドのフェルミオン的レーニエンタングルメントエントロピーを研究する。 紫外正則化を用いてミンコフスキー真空を記述する準自由状態を選択することで、対数的に増大した面積則が導出される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a new, first-order, flux-conservative formulation of relativistic viscous hydrodynamics in the BDNK framework, applicable to conformal and nonconformal fluids at zero chemical potential. Focusing on the conformal case in 1+1 dimensions, we numerically solve the equations of motion for two classes of consistent initial data and assess the robustness of the resulting solutions with respect to changing the hydrodynamic frame. Our flux-conservative formulation does not exhibit spurious oscillatory structures within the regime of validity of BDNK theory (the hydrodynamic-frame-robust regime), corresponding to sufficiently small Knudsen numbers. Using this flux-conservative approach, we numerically investigate the potential formation of shocks and their fate in BDNK in 1+1D using smooth initial data known to produce shocks in the relativistic Euler equations. For the type of initial data we consider, we show that the sharp features formed in Euler are prevented by the hyperbolic viscous BDNK equations. The prevention of shock formation we observe occurs in the frame-robust regime of BDNK. This, however, does not preclude the formation of shocks in BDNK for different smooth initial data. The reliability of our results is supported by systematic numerical convergence testing, which is used to assess shock indicators, simulation performance, and the robustness of solutions for different hydrodynamic frames. | 我々は、BDNK フレームワークにおける相対論的粘性流体力学の新しい一次フラックス保存定式化を提示する。 この定式化は、化学ポテンシャルがゼロの共形流体および非共形流体に適用可能である。 1+1 次元における共形の場合に焦点を当て、2 種類の整合した初期データに対する運動方程式を数値的に解き、得られた解の流体力学的フレームの変更に対する堅牢性を評価する。 我々のフラックス保存定式化は、BDNK 理論の妥当性領域（流体力学的フレームが堅牢な領域）内、つまり十分に小さいクヌーセン数に対応する領域内で、誤った振動構造を示さない。 このフラックス保存アプローチを用いて、相対論的オイラー方程式でショックを生成することが知られている滑らかな初期データを用いて、1+1 次元の BDNK におけるショックの潜在的な形成とそれらの運命を数値的に調査する。 我々が検討する初期データの種類において、オイラー方程式で形成される鋭い特徴は、双曲型粘性BDNK方程式によって阻止されることを示す。 我々が観察した衝撃波形成の阻止は、BDNKのフレームロバスト領域で発生する。 しかし、これは、異なる滑らかな初期データに対してBDNKで衝撃波が形成されることを妨げるものではない。 我々の結果の信頼性は、体系的な数値収束テストによって裏付けられており、このテストは、衝撃波指標、シミュレーション性能、および異なる流体力学的フレームに対する解のロバスト性を評価するために使用される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This paper examines the growth of dark matter and dark energy perturbations within a non-canonical scalar field model characterized by an exponential potential. Through dynamical system analysis, we identify critical points and track the background evolution of a spatially flat FLRW universe dominated by dark energy and pressureless dark matter. We systematically derive key cosmological quantities, including the Hubble parameter, deceleration parameter, density parameters, and the scalar field's equation of state, and explore their dependence on model parameters. Within the linear perturbation framework, employing the pseudo-Newtonian formalism, we compute the growth factor of matter density perturbations. To investigate the non-linear regime of structure formation, we employ the spherical collapse model and derive its key parameters. Building on these findings, we compute the function $f(z)\sigma_8(z)$ and the relative number density of halo objects exceeding a given mass threshold. Our results indicate that non-canonical scalar field models can effectively account for both background cosmic evolution and the growth of structure, offering potential insights into observational constraints and large-scale dynamics. | 本論文では、指数関数的ポテンシャルを特徴とする非正統的なスカラー場モデルにおける暗黒物質および暗黒エネルギーの摂動の成長を検証する。 力学系解析を通して臨界点を特定し、暗黒エネルギーと圧力のない暗黒物質が支配的な空間的に平坦なFLRW宇宙の背景進化を追跡する。 ハッブルパラメータ、減速パラメータ、密度パラメータ、スカラー場の状態方程式など、主要な宇宙論的量を系統的に導出し、それらのモデルパラメータへの依存性を調査する。 擬ニュートン形式を用いた線形摂動の枠組みの中で、物質密度摂動の成長係数を計算する。 構造形成の非線形領域を調査するために、球状崩壊モデルを用い、その主要なパラメータを導出する。 これらの知見に基づき、関数$f(z)\sigma_8(z)$と、与えられた質量閾値を超えるハロー天体の相対数密度を計算する。 我々の研究結果は、非正統的なスカラー場モデルが背景宇宙の進化と構造の成長の両方を効果的に説明できることを示しており、観測的制約と大規模ダイナミクスへの潜在的な洞察を提供している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a generalized unitarity method for theories of point-particle worldlines coupled to gravity, analogous to that of scattering amplitudes in quantum field theory. This method allows the computation of perturbative observables from basic principles such as locality and unitarity, thus avoiding gauge redundancies and the use of Feynman diagrams. We illustrate the method with a variety of examples, including the gravitational waveform for the scattering of two point masses at next-to-leading order (or ${\cal O}(G^{5/2})$), reproducing known results. Our method further streamlines the calculation of the scattering dynamics of compact binary systems and opens the door to further applications and systematical exploration of structure in this class of observables. | 我々は、重力と結合した点粒子世界線の理論に対する一般化ユニタリー法を提示する。 これは、量子場の理論における散乱振幅のユニタリー法に類似している。 この方法は、局所性やユニタリー性といった基本原理から摂動的な観測量の計算を可能にし、ゲージ冗長性やファインマン図の使用を回避する。 我々は、2つの質点の次次次散乱（または${\cal O}(G^{5/2})$）の重力波形など、様々な例を用いてこの方法を示し、既知の結果を再現する。 我々の方法は、コンパクト連星系の散乱ダイナミクスの計算をさらに効率化し、この種の観測量における更なる応用と構造の体系的な探究への扉を開く。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive an explicit BRST-exact operator identity for the bulk Hamiltonian in quantum gravity, working within a BRST-invariant quantization of General Relativity, treated as a low-energy effective field theory. We show that, up to a boundary term, the Hamiltonian can be written elegantly as the anticommutator of the BRST charge and the temporal ghost field. This form makes manifest that the Hamiltonian flow acts as a time-reparameterization on the correlation functions of the physical degrees of freedom. We demonstrate that the BRST-exactness of the bulk Hamiltonian does not trivialize the time evolution of gravitational backgrounds or bulk correlators, nor does it trivialize scattering amplitudes. | 我々は、一般相対論のBRST不変量子化を低エネルギー有効場理論として扱い、量子重力におけるバルク・ハミルトニアンに対するBRST厳密な作用素恒等式を明示的に導出する。 境界項を除けば、ハミルトニアンはBRST電荷と時間ゴースト場の反交換子として簡潔に記述できることを示す。 この形式は、ハミルトニアンフローが物理的自由度の相関関数の時間再パラメータ化として作用することを明らかにする。 バルク・ハミルトニアンのBRST厳密性は、重力背景やバルク相関子の時間発展を自明にせず、散乱振幅も自明にしないことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the helicity amplitudes of the $N(1520)$ and $N(1535)$ resonances in the electromagnetic transition process $\gamma^*p\to N^*$, where the $N(1520)$ and $N(1535)$ are assumed to include both the $L=1$ three-quark and $L=0$ spatial symmetric $q^4\bar q$ pentaquark components. The helicity transition amplitudes $A_{1/2}$, $A_{3/2}$ (for spin 3/2 states) and $S_{1/2}$ are computed within the constituent quark model. The inclusion of the $q^4 \bar q$ pentaquark components via the $\gamma^*\to q\bar q$ diagram significantly improves the theoretical description of the helicity amplitudes for both $N(1520)$ and $N(1535)$, yielding a closer agreement with experimental data compared to the pure three-quark picture. The work reveals that the $N(1520)$ and $N(1535)$ resonances may contain a considerable pentaquark components. | 我々は、電磁遷移過程$\gamma^*p\to N^*$における$N(1520)$および$N(1535)$共鳴のヘリシティ振幅を調べる。 ここで、$N(1520)$および$N(1535)$は、$L=1$の3クォーク成分と$L=0$の空間対称性を持つ$q^4\bar q$ペンタクォーク成分の両方を含むと仮定する。 ヘリシティ遷移振幅$A_{1/2}$、$A_{3/2}$（スピン3/2状態の場合）、および$S_{1/2}$は、構成クォーク模型内で計算される。 $\gamma^*\to q\bar q$ 図を介して $q^4 \bar q$ ペンタクォーク成分を組み込むことで、$N(1520)$ と $N(1535)$ の両方のヘリシティ振幅の理論的記述が大幅に改善され、純粋な3クォーク描像と比較して実験データとの一致が向上します。 本研究は、$N(1520)$ と $N(1535)$ 共鳴にかなりの量のペンタクォーク成分が含まれる可能性があることを明らかにしました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The $2$-form Kalb-Ramond (KR) field, together with the metric tensor and dilaton, arises as one of the massless excitation mode of a closed string. Subsequently, this field plays an important role in both string theory and field theory. In this paper, we investigate the localization of the KR field on the brane with codimension-2. A general Kaluza-Klein (KK) decomposition is adopted, wherein the six-dimensional KR field is expanded into one four-dimensional (4D) KR field, two 4D vector fields, and one 4D scalar field. Then, for the case of the extra dimensions $\mathcal{R}_1\times\mathcal{R}_1$, only the 4D scalar field can be localized on the brane. In contrast, for the case of extra dimensions $\mathcal{R}_1\times\mathcal{S}_1$, one 4D vector field and the 4D scalar field can be localized on the brane at the same time. In both cases, the mass of the 4D scalar field remains zero. Next, we examine the localization of the KR field within a specific six-dimensional brane model with extra dimensions $\mathcal{R}_1\times\mathcal{S}_1$. By introducing the background scalar coupling, we show that the 4D KR field, along with the other three 4D fields, can be localized on the brane under the condition of the coupling parameter $t>v^2/12$. Additionally in this case, for both the 4D KR field and the one 4D vector field which acquires its mass from the non-compact extra dimension, the resonant KK modes could exist near the origin of this extra dimension. | $2$ 形式カルブ・ラモンド (KR) 場は、計量テンソルおよびディラトンとともに、閉じた弦の質量ゼロ励起モードの 1 つとして現れる。 その後、この場は弦理論と場の理論の両方で重要な役割を果たす。 本論文では、余次元 2 のブレーン上における KR 場の局在を調べる。 一般的なカルツァ・クライン (KK) 分解を採用し、6 次元 KR 場を 1 つの 4 次元 (4D) KR 場、2 つの 4D ベクトル場、および 1 つの 4D スカラー場に展開する。 すると、余剰次元 $\mathcal{R}_1\times\mathcal{R}_1$ の場合、4D スカラー場のみがブレーン上に局在できる。 対照的に、余剰次元が$\mathcal{R}_1\times\mathcal{S}_1$の場合、1つの4次元ベクトル場と4次元スカラー場が同時にブレーン上に局在することができる。 どちらの場合も、4次元スカラー場の質量はゼロのままである。 次に、余剰次元が$\mathcal{R}_1\times\mathcal{S}_1$である特定の6次元ブレーンモデルにおけるKR場の局在を調べる。 背景スカラー結合を導入することにより、結合パラメータ$t>v^2/12$の条件下で、4次元KR場が他の3つの4次元場とともにブレーン上に局在できることを示す。 さらにこの場合、4次元KR場と、非コンパクト余剰次元から質量を獲得する1つの4次元ベクトル場の両方において、共鳴KKモードがこの余剰次元の原点付近に存在する可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We establish a duality relation between Hamiltonian systems and neural network-based learning systems. We show that the Hamilton's equations for position and momentum variables correspond to the equations governing the activation dynamics of non-trainable variables and the learning dynamics of trainable variables. The duality is then applied to model various field theories using the activation and learning dynamics of neural networks. For Klein-Gordon fields, the corresponding weight tensor is symmetric, while for Dirac fields, the weight tensor must contain an anti-symmetric tensor factor. The dynamical components of the weight and bias tensors correspond, respectively, to the temporal and spatial components of the gauge field. | ハミルトン系とニューラルネットワークに基づく学習システムとの間に双対関係を確立する。 位置変数と運動量変数に関するハミルトン方程式が、学習不可能な変数の活性化ダイナミクスと学習可能な変数の学習ダイナミクスを支配する方程式に対応することを示す。 この双対性は、ニューラルネットワークの活性化ダイナミクスと学習ダイナミクスを用いて、様々な場の理論をモデル化するために適用される。 クライン・ゴルドン場の場合、対応する重みテンソルは対称であるが、ディラック場の場合、重みテンソルは反対称テンソル因子を含まなければならない。 重みテンソルとバイアステンソルの動的成分は、ゲージ場の時間成分と空間成分にそれぞれ対応する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the frame dependence of the Lyapunov exponent bound for charged particles in dilatonic Reissner-Nordstr\"om-AdS and Kerr-Sen-AdS black hole backgrounds, derived from Einstein-Maxwell-dilaton theory and the low-energy effective action of heterotic string theory, respectively. The analysis is performed in both the Einstein and string (Jordan) frames to examine the influence of conformal transformations on chaotic behavior. For massless particles, the Lyapunov exponent remains invariant under frame transformations, whereas for massive particles, it exhibits frame dependence owing to coupling to the dilaton field. Our results indicate sensitivity of the bound on chaos to the choice of frame. Depending on various parameters, the bound can be satisfied in the Einstein frame and violated in the string frame, while the opposite situation may occur for different parameter values. Numerical computations corroborate the findings of our analysis and demonstrate modifications in the chaotic behavior of string-inspired black holes induced by the dilaton field and the choice of frame. | 我々は、それぞれアインシュタイン-マクスウェル-ディラトン理論とヘテロティック弦理論の低エネルギー有効作用から導出される、ディラトンなライスナー-ノルドストロームAdSブラックホール背景およびカー-センAdSブラックホール背景における荷電粒子のリアプノフ指数の境界の座標系依存性を調べる。 解析はアインシュタイン座標系と弦（ジョーダン）座標系の両方で行い、共形変換がカオス挙動に与える影響を調べる。 質量のない粒子の場合、リアプノフ指数は座標系変換に対して不変であるが、質量のある粒子の場合は、ディラトン場との結合により座標系依存性を示す。 我々の結果は、カオスの境界が座標系の選択に敏感であることを示している。 様々なパラメータに依存して、この境界はアインシュタイン座標系では満たされ、弦座標系では破れることがあり、パラメータ値が異なると逆の状況が発生することもある。 数値計算は我々の解析結果を裏付け、ディラトン場とフレームの選択によって引き起こされる、弦理論に触発されたブラックホールのカオス的挙動の変化を実証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study a five-leg scattering amplitude on the special Coulomb branch of planar N=4 super Yang-Mills theory. We reach this point of the moduli space of scalar vacuum expectation values by considering six-dimensional N=(1,1) super Yang-Mills theory and reducing it down to four space-time dimensions with extra-dimensional momenta being nonvanishing. This branch is characterized by massive external W-bosons and massless internal gluons propagating in loops. We analyze the five W-boson amplitude in the kinematics when their masses are much smaller than all Mandelstam-like invariants. This is what we dub the near mass-shell limit. We perform calculations to two-loop order in 't Hooft coupling, making use of recent advances in analytic calculations of required Feynman integrals. Our findings confirm exponentiation of infrared logarithms and enable us to conjecture a concise all-order expression for the amplitude in question. We further analyze its duality to the `square root' of a five-point correlation function of infinitely-heavy half-BPS operators, known as the decagon. By considering the near-null limit for inter-operators distances, we verify that the two objects coincide. This observation corroborates the novel Coulomb amplitudes/heavy correlator duality previously observed for four W-boson amplitudes and Sudakov form factors. | 我々は、平面N=4超ヤン＝ミルズ理論の特殊クーロン枝における5脚散乱振幅を研究する。 6次元N=(1,1)超ヤン＝ミルズ理論を考察し、それを余剰次元運動量が零でない4次元時空に縮小することで、スカラー真空期待値のモジュライ空間のこの点に到達する。 この枝は、質量を持つ外部Wボソンとループを伝播する質量のない内部グルーオンによって特徴付けられる。 我々は、5つのWボソンの質量がすべてのマンデルシュタム型不変量よりもはるかに小さい場合の運動学における振幅を解析する。 これを我々は近質量殻極限と呼ぶ。 我々は、必要なファインマン積分の解析的計算における最近の進歩を利用して、't Hooft結合において2ループオーダーまでの計算を行う。 我々の発見は、赤外線対数のべき乗を裏付けるものであり、問題の振幅に対する簡潔な全次表現を推測することを可能にする。 さらに、十角形として知られる、無限に重い半BPS演算子の5点相関関数の「平方根」との双対性を解析する。 演算子間距離のほぼゼロの極限を考慮することで、2つの物体が一致することを検証する。 この観測は、以前に4つのWボソン振幅とスダコフ形状因子に対して観測された、新しいクーロン振幅／重い相関関数の双対性を裏付けるものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The cyclic product of an arbitrary number of Szeg\"o kernels for even spin structure $\delta$ on a compact higher-genus Riemann surface $\Sigma$ may be decomposed via a descent procedure which systematically separates the dependence on the points $z_i \in \Sigma$ from the dependence on the spin structure $\delta$. In this paper, we prove two different, but complementary, descent procedures to achieve this decomposition. In the first procedure, the dependence on the points $z_i \in \Sigma$ is expressed via the meromorphic multiple-valued Enriquez kernels of e-print 1112.0864 while the dependence on $\delta$ resides in multiplets of functions that are independent of $z_i$, locally holomorphic in the moduli of $\Sigma$ and generally do not have simple modular transformation properties. The $\delta$-dependent constants are expressed as multiple convolution integrals over homology cycles of $\Sigma$, thereby generalizing a similar representation of the individual Enriquez kernels. In the second procedure, which was proposed without proof in e-print 2308.05044, the dependence on $z_i$ is expressed in terms the single-valued, modular invariant, but non-meromorphic DHS kernels introduced in e-print 2306.08644 while the dependence on $\delta$ resides in modular tensors that are independent of $z_i$ and are generally non-holomorphic in the moduli of $\Sigma$. Although the individual building blocks of these decompositions have markedly different properties, we show that the combinatorial structure of the two decompositions is virtually identical, thereby extending the striking correspondence observed earlier between the roles played by Enriquez and DHS kernels. Both decompositions are further generalized to the case of linear chain products of Szeg\"o kernels. | コンパクト高種数リーマン面$\Sigma$上の偶スピン構造$\delta$に対する任意個のSzeg\"o核の巡回積は、点$z_i \in \Sigma$への依存性とスピン構造$\delta$への依存性を系統的に分離する降下手順によって分解できる。 本論文では、この分解を達成するための2つの異なるが相補的な降下手順を証明する。 最初の手順では、点$z_i \in \Sigma$への依存性はe-print 1112.0864の有理型多値エンリケス核によって表現される一方、$\delta$への依存性は、$z_i$とは独立で、$\Sigma$のモジュライにおいて局所的に正則であり、一般に単純なモジュラー変換特性を持たない関数の多重項に存在する。 $\delta$ 依存定数は、$\Sigma$ のホモロジーサイクル上の多重畳み込み積分として表現され、それによって個々の Enriquez 核の同様の表現を一般化します。 e-print 2308.05044 で証明なしに提案された2番目の手順では、$z_i$ への依存性は、e-print 2306.08644 で導入された、単一値、モジュラー不変だが有理型ではない DHS 核で表現されます。 一方、$\delta$ への依存性は、$z_i$ とは独立で、一般に $\Sigma$ のモジュライにおいて非正則なモジュラーテンソルに存在します。 これらの分解の個々の構成要素は著しく異なる特性を持っていますが、2つの分解の組み合わせ構造は実質的に同一であることを示します。 これにより、先に観察された Enriquez が果たした役割間の顕著な対応関係が拡張されます。 およびDHS カーネル。 どちらの分解も、Szeg\"oカーネルの線形連鎖積の場合にさらに一般化されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| With the help of CUDA high-performance numerical codes exploited in machine learning, we investigate the shadow aspect of new rotating and charged black holes using the Dunkl derivative formalism. Precisely, we first establish the corresponding metric function encoding the involved physical properties including the optical character. Exploiting such accelerated simulations, we approach the horizon radius behaviors in order to determine the regions of the module space providing physical solutions. Applying the Hamilton-Jacobi mechanism, we assess the shadow aspect for non-rotating and rotating solutions. Using such an aspect, we evaluate the energy rate of emission. Developing a high-performance CUDA numerical code, we derive strict constraints on the Dunkl deformation parameters in order to establish a link with the shadow observations provided by the Event Horizon Telescope collaboration. | 機械学習で活用されているCUDAの高性能数値コードを用いて、ダンクル微分形式論を用いて、新たな回転ブラックホールおよび荷電ブラックホールの影の側面を調査する。 具体的には、まず、光学特性を含む関連する物理的特性を符号化する対応する計量関数を確立する。 このような高速シミュレーションを利用して、地平線半径の挙動にアプローチし、物理的解を提供するモジュール空間の領域を決定する。 ハミルトン・ヤコビ機構を適用して、非回転および回転解の影の側面を評価する。 この側面を用いて、放出エネルギー率を評価する。 高性能CUDA数値コードを開発することで、イベント・ホライズン・テレスコープ・コラボレーションによって提供される影の観測との関連を確立するために、ダンクル変形パラメータに対する厳密な制約を導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Understanding the emergence of complex correlations in strongly interacting systems remains a fundamental challenge in quantum many-body physics. One fruitful approach is to develop solvable toy models that encapsulate universal properties shared by realistic systems. In this work, we introduce the Brownian SYK-Hubbard model, which combines the all-to-all random interactions of the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model with on-site Hubbard-type interactions. This hybrid construction enables the study of the interplay between nonlocal random dynamics and local correlation effects: (1) As the interaction strength increases, the single-particle spectrum exhibits a transition from a single peak to a two-peak structure, signaling the onset of Mottness. (2) The spectral form factor undergoes a sequence of dynamical transitions as the evolution time increases before reaching the plateau in the long-time limit under strong Hubbard interactions. (3) The out-of-time-order correlator is computed by summing a series of modified ladder diagrams, which determines the quantum Lyapunov exponent and reveals a violation of the bound on branching time. Our results establish a new analytically tractable platform for exploring the effects of Hubbard interactions in chaotic many-body systems. | 強く相互作用する系における複雑な相関の出現を理解することは、量子多体系物理学における根本的な課題であり続けている。 有益なアプローチの一つは、現実的な系に共通する普遍的な性質を包含する、解けるトイモデルを開発することである。 本研究では、Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型の全対全ランダム相互作用とオンサイトハバード型相互作用を組み合わせたブラウン運動SYK-ハバード模型を導入する。 このハイブリッド構成により、非局所ランダムダイナミクスと局所相関効果の相互作用を研究することが可能になる。 (1) 相互作用強度が増加すると、単粒子スペクトルは単一ピークから2ピーク構造への遷移を示し、モットネスの発現を示す。 (2) スペクトル形状因子は、発展時間が増加するにつれて一連の動的遷移を経て、強いハバード相互作用下での長時間極限でプラトーに達する。 (3) 時間順序外相関子は、一連の修正ラダー図を加算することによって計算され、量子 リアプノフ指数を決定し、分岐時間の上限の破れを明らかにする。 我々の 結果は、カオス多体系におけるハバード相互作用の効果を探索するための、解析的に扱いやすい新しいプラットフォームを確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Quantum effects are studied in both Schwarzschild spacetime and a spacetime in which a null shell collapses to form a black hole via the vacuum polarization $\langle \phi^2 \rangle$ and stress-energy tensor $\langle T_{ab} \rangle$ for a massless minimally-coupled scalar field in two dimensions. For Schwarzschild spacetime, the Boulware, Unruh, and Hartle-Hawking states are considered. For the collapsing null shell spacetime, the \textit{in} vacuum state is used. Instabilities of the Unruh, Hartle-Hawking, and \textit{in} states resulting from the behavior of $\langle \phi^2 \rangle$ in the regions inside and outside of the horizon are found. The question of how well the Unruh state for the eternal black hole approximates quantum effects in the interior of a black hole that forms from collapse is addressed. | シュワルツシルト時空と、2次元の質量ゼロ極小結合スカラー場における真空分極 $\langle \phi^2 \rangle$ と応力エネルギーテンソル $\langle T_{ab} \rangle$ を介してヌルシェルが崩壊してブラックホールを形成する時空の両方において、量子効果を研究する。 シュワルツシルト時空については、ブールワース状態、ウンルー状態、ハートル・ホーキング状態が考慮される。 崩壊するヌルシェル時空については、\textit{in} 真空状態が用いられる。 地平線の内側と外側の領域における $\langle \phi^2 \rangle$ の振る舞いに起因するウンルー状態、ハートル・ホーキング状態、および \textit{in} 状態の不安定性が見出される。 永久ブラックホールのウンルー状態が、崩壊によって形成されるブラックホール内部の量子効果をどの程度近似するかという問題が取り上げられる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We report some new findings regarding the subtle relations among geodesic completeness, curvature singularities and tidal forces. It is well known that any particle may be torn up near a singularity at the center of a black hole due to the divergent tidal force. However, we find that singularity is not the only cause of tidal force divergence. Even on the surface of the Earth, the tidal force experienced by a particle could be arbitrarily large if the particle moves arbitrarily close to the speed of light in a nonradial direction. Moreover, we find that the maximum tidal force always occurs along the radial direction, regardless of the particle's motion. Usually, a curvature singularity implies geodesic incompleteness since in many cases the metric cannot be defined at the location of the singularity. Counterexamples have been found in recent years, suggesting that geodesics could pass through curvature singularities. By taking into account the fact that any real particle is an extended body, we calculate the tidal force acting on the particle in a static and spherically symmetric spacetime. We explicitly show that an infinite tidal force always occurs near such a singularity. Therefore, no particle can actually reach the curvature singularity even if the metric is well defined at that point. We also demonstrate that the tidal acceleration along a null geodesic at the coordinate origin is divergent. Finally, we examine a wormhole solution which possesses a curvature singularity at its throat and was previously asserted to be geodesically complete in the literature. However, we prove that no metric can be defined at the throat and thus the spacetime is geodesically incomplete. we also show that the tidal forces experienced by any particle near the singularity are divergent. | 測地線完全性、曲率特異点、および潮汐力の間の微妙な関係に関するいくつかの新たな知見を報告する。 ブラックホール中心の特異点付近では、発散する潮汐力によって、あらゆる粒子が引き裂かれることはよく知られている。 しかし、特異点が潮汐力発散の唯一の原因ではないことがわかった。 地球表面上であっても、粒子が非動径方向に光速に近い速度で運動する場合、粒子が受ける潮汐力は任意に大きくなる可能性がある。 さらに、最大潮汐力は常に粒子の運動に関わらず、動径方向に沿って発生することがわかった。 通常、曲率特異点は測地線不完全性を意味する。 なぜなら、多くの場合、特異点の位置では計量を定義できないためである。 近年、測地線が曲率特異点を通過する可能性があることを示唆する反例が見つかっている。 実在粒子は拡張体であるという事実を考慮に入れ、静的かつ球対称な時空において粒子に作用する潮汐力を計算する。 このような特異点の近傍では、常に無限大の潮汐力が発生することを明示的に示す。 したがって、たとえその点で計量が明確に定義されていたとしても、実際にはどの粒子も曲率特異点に到達できない。 また、座標原点におけるヌル測地線に沿った潮汐加速度は発散することを示す。 最後に、喉部に曲率特異点を持ち、文献では測地線完全であると以前に主張されていたワームホール解を検討する。 しかし、喉部では計量が定義できず、したがって時空は測地線不完全であることを証明する。 また、特異点近傍のどの粒子も受ける潮汐力も発散することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct the phase diagram of supersymmetric ground states in AdS$_4\times S^7$ supergravity. BPS black holes exist only when the conserved charges satisfy a certain non-linear constraint. For other charge sectors, we propose two component configurations comprised of a core black hole that carries macroscopic entropy, and a gas that carries a macroscopic fraction of the charge. The superconformal index counts ground states only modulo a linear constraint on the charges. Each index line includes a pure BPS black hole but we find that, when differences between R-charge exceed a certain threshold, the index is dominated by a two component configuration. We illuminate this result by studying the gravitational path integral in Euclidean signature, as function of supersymmetric boundary conditions. We find that a pure BPS black hole saddle dominates the index when the R-charges are comparable, but not when they differ sufficiently. The region where the Euclidean path integral becomes unstable is precisely where two component configurations dominate the index. We show that the KSW criteria are insensitive to this instability. | AdS$_4\times S^7$ 超重力における超対称基底状態の相図を構築する。 BPS ブラックホールは、保存電荷が特定の非線形制約を満たす場合にのみ存在する。 他の電荷セクターについては、巨視的エントロピーを運ぶコアブラックホールと、電荷の巨視的割合を運ぶガスからなる2つの成分構成を提案する。 超共形指数は、電荷に対する線形制約を法として基底状態のみをカウントする。 各指数線には純粋な BPS ブラックホールが含まれるが、R 電荷間の差が特定の閾値を超えると、指数は2つの成分構成によって支配されることがわかった。 この結果を、超対称境界条件の関数として、ユークリッドシグネチャにおける重力経路積分を調べることで明らかにする。 R 電荷が同程度の場合、純粋な BPS ブラックホールの鞍状構造が指数を支配するが、十分に異なる場合は支配的でないことがわかった。 ユークリッド経路積分が不安定になる領域は、まさに2つの成分構成が指数を支配する領域です。 KSW基準はこの不安定性に影響されないことを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We review the notion of stable supermap from SUSY curves to a fixed target superscheme, and prove that when the target is (super)projective, stable supermaps are parameterized by a Deligne-Mumford superstack with superschematic and separated diagonal. We characterize the bosonic reduction of this moduli superstack and see that it has a surjective morphism onto the moduli stack of stable maps from spin curves to the bosonic reduction of the target, whose fibers are linear schemes; for this reason, the moduli superstack of stable supermaps is not proper unless such linear schemes reduce to a point. Using Manin-Penkov-Voronov's super Grothendieck-Riemann-Roch theorem we also make a formal computation of the virtual dimension of the moduli superstack, which agrees with the characterization of the bosonic reduction just mentioned and with the dimension formula for the case of bosonic target existing in the literature. | SUSY曲線から固定ターゲットスーパースキームへの安定スーパーマップの概念を見直し、ターゲットが（超）射影的である場合、安定スーパーマップはスーパースキームと分離対角を持つDeligne-Mumfordスーパースタックによってパラメータ化されることを証明する。 このモジュライスーパースタックのボゾン還元を特徴付け、それがスピン曲線からターゲットのボゾン還元への安定マップのモジュライスタック（ファイバーは線形スキーム）への射影射を持つことを示す。 このため、安定スーパーマップのモジュライスーパースタックは、そのような線形スキームが点に還元されない限り、適切ではない。 マニン・ペンコフ・ボロノフの超グロタンディーク・リーマン・ロッホ定理を用いて、モジュライ・スーパースタックの仮想次元の形式的な計算も行います。 これは、前述のボソン縮約の特徴付けと、文献に記載されているボソン標的の場合の次元公式と一致します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the context of gravity the Lagrangian and Hamiltonian formalisms have been developed largely independently, emphasizing renormalization and quantization, respectively. The formalisms use a different methodology to distinguish between gauge and physical degrees of freedom. In this review we analyze the connection between the Asymptotically Safe and Canonical Quantum Gravity approaches. Based on the Hamiltonian formulation, the Canonical Quantum Gravity approach inherently provides a natural framework for defining observables. This serves as the foundation for constructing the generating functional of the $n$-point correlation functions of physical degrees of freedom. By means of background-independent, non-perturbative renormalization methods well-established in the Lagrangian framework and typically employed in Asymptotic Safety, the resulting generating functional can be handled. In particular, we employ the Functional Renormalization Group to regularize the path integral and to compute the flow connecting the bare theory in the ultraviolet with the effective infrared theory. An important advantage of this approach is that it establishes an explicit, systematic relation between the quantization procedure and the systematics of quantum field theory-based renormalization group methods. More importantly, this synthesis not only bridges canonical and covariant approaches but also paves the way for a consistent and predictive quantum theory of gravity grounded in physically meaningful, gauge-invariant observables. | 重力の文脈において、ラグランジアン形式論とハミルトニアン形式論は、それぞれ繰り込みと量子化を重視して、主に独立して発展してきました。 これらの形式論は、ゲージ自由度と物理的自由度を区別するために異なる方法論を用いています。 本レビューでは、漸近的に安全なアプローチと正準量子重力アプローチの関係を解析します。 ハミルトニアン形式論に基づく正準量子重力アプローチは、本質的に観測量を定義するための自然な枠組みを提供します。 これは、物理的自由度のn点相関関数の生成関数を構築するための基礎となります。 ラグランジアン枠組みで確立され、漸近的に安全なアプローチで典型的に用いられる、背景に依存しない非摂動的な繰り込み手法を用いることで、結果として得られる生成関数を扱うことができます。 特に、我々は関数繰り込み群を用いて経路積分を正規化し、紫外域における裸の理論と有効赤外域の理論を結ぶ流れを計算する。 このアプローチの重要な利点は、量子化手順と量子場の理論に基づく繰り込み群法の体系性との間に、明示的かつ体系的な関係を確立することである。 さらに重要なことは、この統合が正準アプローチと共変アプローチを橋渡しするだけでなく、物理的に意味のあるゲージ不変な観測量に基づく、矛盾がなく予測可能な量子重力理論への道を開くことである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore the cosmological consequences of a modified cosmology inspired by string T-duality. We incorporate the zero-point length correction, $l_0$, into the gravitational potential and derive the modified Friedmann equations via thermodynamic approach at the apparent horizon of a Friedmann-Robertson-Walker (FRW) universe. The resulting framework introduces a dimensionless coupling parameter $\beta\sim l_0^2H_0^2$ quantifying deviations from the standard $\Lambda$CDM model. Using Bayesian inference with \textsc{Cobaya} and MCMC sampling, we constrain the model parameter against late-time observations, including PantheonPlus and Union3 Type~Ia supernovae, cosmic chronometers, DESI~DR2 BAO measurements, and Amati-calibrated GRBs. The joint analysis yields an upper bound $\beta \lesssim \mathcal{O}(10^{-3})$ (68\% C.L.), implying that departures from $\Lambda$CDM are extremely small within current precision. Model comparison through the Akaike Information Criterion shows that the $\Lambda$CDM and T-duality models provide statistically equivalent fits to the data, exhibiting only a marginal preference for $\Lambda$CDM. These results provide the first quantitative observational constraints on string T-duality inspired modified cosmology and underscore the potential of future high-precision surveys to test quantum-gravity induced corrections in a late-time universe. | 我々は、弦理論のT双対性に着想を得た修正宇宙論の宇宙論的帰結を探求する。 零点長補正$l_0$を重力ポテンシャルに組み込み、熱力学的アプローチを用いてフリードマン・ロバートソン・ウォーカー(FRW)宇宙の見かけの地平線における修正フリードマン方程式を導出する。 得られた枠組みは、標準的な$\Lambda$CDMモデルからの偏差を定量化する無次元結合パラメータ$\beta\sim l_0^2H_0^2$を導入する。 \textsc{Cobaya}とMCMCサンプリングを用いたベイズ推論を用いて、PantheonPlusおよびUnion3のIa型超新星、宇宙クロノメータ、DESI~DR2のBAO測定、Amati較正ガンマ線バーストなどの後期観測に対してモデルパラメータを制約する。 共同解析の結果、上限は$\beta \lesssim \mathcal{O}(10^{-3})$（信頼区間68%）となり、現在の精度では$\Lambda$CDMからの逸脱は極めて小さいことが示唆される。 赤池情報量基準によるモデル比較では、$\Lambda$CDMモデルとT双対性モデルはデータに対して統計的に同等の適合を示し、$\Lambda$CDMがわずかに優勢であることがわかる。 これらの結果は、弦理論のT双対性に触発された修正宇宙論に対する初めての定量的な観測的制約を与え、後期宇宙における量子重力による補正を検証するための将来の高精度サーベイの可能性を強調するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A new semi-supervised machine learning package is introduced which successfully solves the Euclidean vacuum Einstein equations with a cosmological constant, without any symmetry assumptions. The model architecture contains subnetworks for each patch in the manifold-defining atlas. Each subnetwork predicts the components of a metric in its associated patch, with the relevant Einstein conditions of the form $R_{\mu \nu} - \lambda g_{\mu \nu} = 0$ being used as independent loss components (here $\mu,\nu = 1, 2, \cdots, n$, where $n$ is the dimension of the Riemannian manifold, and the Einstein constant $\lambda \in \{+1, 0, -1\}$). To ensure the consistency of the global structure of the manifold, another loss component is introduced across the patch subnetworks which enforces the coordinate transformation between the patches, $g' = J^T g J$, for an appropriate analytically known Jacobian $J$. We test our method for the case of spheres represented by a pair of patches in dimensions 2, 3, 4, and 5. In dimensions 2 and 3, the geometries have been fully classified. However, it is unknown whether a Ricci-flat metric can exist on spheres in dimensions 4 and 5. This work hints against the existence of such a metric. | 新しい半教師あり機械学習パッケージが導入され、 宇宙定数を伴うユークリッド真空アインシュタイン方程式を、対称性の仮定なしに解くことができます。 このモデルアーキテクチャは、多様体定義アトラス内の各パッチに対応するサブネットワークで構成されています。 各サブネットワークは、対応するパッチにおける計量の成分を予測し、関連するアインシュタイン条件 $R_{\mu \nu} - \lambda g_{\mu \nu} = 0$ を独立した損失成分として使用します（ここで、$\mu,\nu = 1, 2, \cdots, n$ であり、$n$ はリーマン多様体の次元、アインシュタイン定数は $\lambda \in \{+1, 0, -1\}$ です）。 多様体の大域構造の一貫性を保証するために、パッチサブネットワーク全体に別の損失成分が導入され、パッチ間の座標変換、$g' = J^T g J$（解析的に既知の適切なヤコビアン$J$に対して）が強制されます。 我々は、次元2、3、4、5のパッチのペアで表される球面の場合について、この手法を検証します。 次元2と3では、幾何学は完全に分類されています。 しかし、次元4と5の球面上にリッチ平坦計量が存在できるかどうかは不明です。 本研究は、そのような計量の存在を示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A supercooled phase transition in a nearly conformal dark sector can provide a natural setting for darkogenesis via its out-of-equilibrium dynamics, where a particle-antiparticle number asymmetry in the dark sector can be reprocessed into the visible sector, yielding the observed baryon asymmetry and an asymmetric dark matter. We consider a scenario where the number asymmetry is generated from the decay of a mother particle produced via parametric resonance during the phase transition induced due to its coupling to the dilaton associated with spontaneous breaking of scale invariance. It is shown that the correct baryon asymmetry and dark matter abundance can be realized for a dark phase transition at $\mathcal{O}(1) \, \rm GeV$, which can also explain the nano-Hz gravitational wave signal reported by pulsar timing array experiments. The scenario will be tested further in neutron-antineutron oscillation experiments. | ほぼ共形なダークセクターにおける過冷却相転移は、その非平衡ダイナミクスを通じてダークジェネシスの自然な設定を提供する可能性がある。 この非平衡ダイナミクスでは、ダークセクターにおける粒子-反粒子数の非対称性が可視セクターに再処理され、観測される重粒子非対称性と非対称なダークマターが生じる。 我々は、スケール不変性の自発的破れに伴うディラトンとの結合によって誘起される相転移中に、パラメトリック共鳴によって生成された母粒子の崩壊によって、数非対称性が生じるというシナリオを考察する。 $\mathcal{O}(1) \, \rm GeV$ でのダーク相転移において、正しい重粒子非対称性とダークマター存在比が実現できることが示されており、これはパルサータイミングアレイ実験で報告されているナノHz重力波信号も説明できる。 このシナリオは、中性子-反中性子振動実験においてさらに検証される予定である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We combine the ghost-free bimetric theory of gravity with the concept of local Weyl invariance, realized in the framework of Einstein-Cartan gravity. The gravitational sector, characterized by two independent metrics and two independent connections, is coupled to a scalar field that can in principle develop a non-vanishing expectation value through radiative corrections. The spectrum of the model, apart from the massless standard graviton and a pair of axion-like pseudoscalars, associated with the presence of the Holst invariants in the action, includes an additional spin-$2$ state of a non-vanishing Fierz-Pauli mass proportional to the scalar field vacuum expectation value. We analyze the phenomenology of the model and specify the conditions under which the massive spin-$2$ state could be a primary dark matter candidate. | 我々は、ゴーストフリーの二計量重力理論と、アインシュタイン-カルタン重力理論の枠組みで実現されている局所ワイル不変性の概念を融合する。 2つの独立した計量と2つの独立した接続によって特徴付けられる重力セクターは、原理的には放射補正によってゼロではない期待値を生成できるスカラー場と結合している。 モデルのスペクトルは、質量のない標準重力子と、作用におけるホルスト不変量の存在に関連する一対のアクシオン型擬スカラーとは別に、スカラー場の真空期待値に比例するゼロではないフィエルツ-パウリ質量を持つ追加のスピン2状態を含む。 我々はモデルの現象論を解析し、質量を持つスピン2状態が主要な暗黒物質候補となり得る条件を特定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a chirally imbalanced medium in the context of the two-flavor Nambu--Jona-Lasinio model using both the large-$N_c$ (LN) and beyond large-$N_c$ (BLN) approximations. To incorporate BLN effects, we consider the optimized perturbation theory (OPT) to the first nontrivial order, which includes two-loop (exchange) contributions. This procedure allows us to explicitly explore how finite $N_c$ corrections affect the thermodynamics as well as the phase diagram of chirally imbalanced quark matter. We then compare the results obtained with a sharp three-dimensional cutoff -- generically referred to as the traditional regularization scheme -- and with an alternative procedure called the medium separation scheme (MSS). In the first case, we observe that the pseudocritical temperature decreases as the chiral chemical potential increases, an effect dubbed inverse chiral catalysis. On the other hand, when considering the MSS regularization, which properly isolates the medium contributions from the vacuum, we find the opposite result. We show that the results obtained with MSS are consistent with well-established LQCD data in both the LN and BLN approximations. Finally, we suggest that to cope with the high-density limit, the standard OPT interpolation prescription must be modified with the inclusion of an extra variational parameter. | 我々は、2フレーバーのNambu-Jona-Lasinio模型を用いて、カイラル不均衡媒質を、大$N_c$近似（LN）と大$N_c$を超える近似（BLN）の両方を用いて調べる。 BLN効果を組み込むために、2ループ（交換）寄与を含む最初の非自明次数までの最適化摂動論（OPT）を考慮する。 この手順により、有限の$N_c$補正がカイラル不均衡クォーク物質の熱力学と相図にどのように影響するかを明示的に調べることができる。 次に、得られた結果を、一般的に従来の正則化スキームと呼ばれる3次元の鋭いカットオフと、媒質分離スキーム（MSS）と呼ばれる代替手順で比較する。 前者の場合、カイラル化学ポテンシャルが増加するにつれて擬臨界温度が低下することを観測する。 この効果は逆カイラル触媒作用と呼ばれる。 一方、媒質の寄与を真空から適切に分離するMSS正則化を考慮すると、逆の結果が得られました。 MSSで得られた結果は、LN近似とBLN近似の両方において、確立されたLQCDデータと一致することを示します。 最後に、高密度極限に対処するためには、標準的なOPT補間規定を、追加の変分パラメータを追加して修正する必要があることを示唆します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We present a numerical framework to study the cosmological background
evolution in $f(R)$ gravity by employing a \textit{spectral Chebyshev
collocation approach}. Unlike standard integration methods such as Runge--Kutta
that often encounter stiffness and accuracy issues, this formulation expands
the normalized Hubble function $E(z) = H(z)/H_0$ as a finite Chebyshev series.
The modified Friedmann equation is then enforced at selected
Chebyshev--Gauss--Lobatto points, converting the original nonlinear
differential equation into a system of algebraic relations for the series
coefficients. This transformation yields exponentially convergent and
numerically stable solutions over the entire redshift domain, $0| 我々は、スペクトルチェビシェフ・コロッケーション・アプローチを用いて、$f(R)$重力における宇宙論的背景発展を研究するための数値的枠組みを提示する。 ルンゲ・クッタ法などの標準的な積分法ではしばしば剛性や精度の問題が発生するが、この定式化では、正規化ハッブル関数$E(z) = H(z)/H_0$を有限チェビシェフ級数として展開する。 次に、選択されたチェビシェフ・ガウス・ロバット点において修正フリードマン方程式を適用し、元の非線形微分方程式を級数係数の代数関係式系に変換する。 この変換により、赤方偏移領域全体、$0 | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The BTZ black hole provides a tractable (2+1)-dimensional example for investigating string dynamics in curved spacetime. However, a systematic and robust analysis of the solution space of strings in the near-horizon region of BTZ black holes remains elusive in the literature. This work aims to fill this gap by employing the string-Carroll expansion. This formalism provides a natural setting for working with the near-horizon region, because near-horizon expansions for non-extremal black holes match string-Carroll expansions. Using this formalism, and expanding the string action and pullback fields in powers of an effective speed of light, we study the dynamics of closed bosonic strings in the near-horizon, non-extremal BTZ spacetime. Our approach classifies the general characteristics and further reveals some novel features of the families of string solutions. | BTZブラックホールは、曲がった時空における弦のダイナミクスを研究するための扱いやすい(2+1)次元の例を提供します。 しかしながら、BTZブラックホールの近地平線領域における弦の解空間の体系的かつ堅牢な解析は、文献では依然として得られていません。 本研究では、弦-キャロル展開を用いることでこのギャップを埋めることを目指します。 この形式論は、非極限ブラックホールの近地平線展開が弦-キャロル展開と一致するため、近地平線領域を扱うための自然な設定を提供します。 この形式論を用い、弦の作用場と引き戻し場を有効光速度の冪に展開することで、近地平線、非極限BTZ時空における閉じたボソン弦のダイナミクスを研究します。 本手法は、弦の解の族の一般的な特徴を分類し、さらにいくつかの新しい特徴を明らかにします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Near-extremal black holes are known to contain strong quantum fluctuations in their near-horizon near-AdS$_2$ throat region governed by an effective action that includes Schwarzian modes. These fluctuations lead to one-loop corrections in the gravitational path integral that are essential in understanding the thermodynamics of near-extremal black holes at low temperatures where they become more dominant that the semi-classical answer. We explore the implications of these quantum fluctuations for near-extremal asymptotically AdS$_4$ black branes in the context of the AdS/CFT correspondence. We note that at one-loop level there is a coupling of the shear gravitational fluctuations to one of the would-be zero modes. This coupling affects the retarded Green's function in a way that leads to a low temperature violation of the shear viscosity to entropy density bound. | 近極限ブラックホールは、その近地平線近傍のAdS$_2$スロート領域に強い量子ゆらぎを含むことが知られており、この領域はシュワルツモードを含む有効作用によって支配されている。 これらのゆらぎは、重力経路積分の1ループ補正をもたらし、低温における近極限ブラックホールの熱力学を理解する上で不可欠である。 低温では、これらのゆらぎは半古典的な解よりも支配的になる。 我々は、これらの量子ゆらぎが、AdS/CFT対応の文脈において、近極限漸近的にAdS$_4$ブラックブレーンに与える影響を考察する。 1ループレベルでは、せん断重力ゆらぎが、ゼロとなるモードの1つと結合していることに注目する。 この結合は遅延グリーン関数に影響を与え、せん断粘性からエントロピー密度への境界の低温での破れにつながる。 |