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| Original Text | 日本語訳 |
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| Within the framework of the canonical nearest-neighbor tight-binding model for spinless fermions, a family of two-dimensional bipartite hyperbolic lattices hosts massless Diraclike excitations near half-filling with the iconic vanishing density of states (DOS) near zero energy. We show that a collection of such ballistic quasiparticles remains stable against sufficiently weak pointlike charge impurities, a feature captured by the vanishing average [$ρ_{a}(0)$] and typical [$ρ_{t}(0)$] DOS at zero energy, computed by employing the kernel polynomial method in sufficiently large $\{ 10, 3\}$ hyperbolic lattices (Schläfli symbol) with more than $10^8$ and $10^5$ sites, respectively, with open boundary conditions. However, at moderate disorder the system enters a metallic state via a continuous quantum phase transition where both $ρ_{a}(0)$ and $ρ_{t}(0)$ become finite. With increasing strength of disorder, ultimately an Anderson insulator sets in, where only $ρ_{t}(0) \to 0$. The resulting phase diagram for dirty Dirac fermions living on a hyperbolic space solely stems from the background negative spatial curvature, as confirmed from the vanishing $ρ_{t}(0)$ for arbitrarily weak disorder on honeycomb lattices, fostering relativistic fermions on a flatland, as the thermodynamic limit is approached. | スピンレスフェルミオンの標準的な最近傍タイトバインディングモデルの枠組みにおいて、2次元二部双曲格子族は、ゼロエネルギー付近で象徴的なゼロ状態密度（DOS）を伴う、質量ゼロのディラック型励起を半充填近傍で呈する。 我々は、このような弾道準粒子の集合が、十分に弱い点状電荷不純物に対して安定であることを示す。 この特性は、それぞれ$10^8$および$10^5$以上のサイトを持つ十分に大きな$\{10, 3\}$双曲格子（シュレーフリ記号）において、カーネル多項式法を用いて計算されたゼロエネルギーにおける平均[$ρ_{a}(0)$]および典型的な[$ρ_{t}(0)$] DOSによって捉えられる。 これは、境界条件が開放された状態で、それぞれ$10^8$および$10^5$以上のサイトを持つ。 しかし、中程度の無秩序性では、系は連続的な量子相転移を経て金属状態となり、$ρ_{a}(0)$と$ρ_{t}(0)$はともに有限となる。 無秩序性の強さが増すと、最終的にはアンダーソン絶縁体となり、$ρ_{t}(0) \to 0$のみが実現する。 結果として得られる、双曲空間上に存在するダーティ・ディラック・フェルミオンの相図は、ハニカム格子上の任意の弱い無秩序性に対して$ρ_{t}(0)$が消失することから確認されるように、背景の負の空間曲率のみに由来し、熱力学的極限に近づくにつれて、平坦な領域上に相対論的フェルミオンが形成される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is well known that there is a region of parameter space where all purely electric, static, dilatonic black holes are unstable within the STU models of maximal supergravity. We show that, for planar black holes, it is possible to complete the thermal phase space with AdS solitons, in such a way that the instability of the black holes signals the onset of confinement in the dual field theory. The analysis is done for the $D=4$ STU model of maximal gauged supergravity which naturally uplift to M-theory on the $S^7$. | 最大超重力のSTUモデルにおいて、純粋に電気的、静的、ディラトン的なブラックホールがすべて不安定となるパラメータ空間領域が存在することはよく知られています。 我々は、平面ブラックホールの場合、熱的位相空間をAdSソリトンで完結させることが可能であり、その場合、ブラックホールの不安定性が双対場理論における閉じ込めの開始を示唆することを示す。 本解析は、$S^7$上のM理論へと自然に上昇する最大ゲージ超重力の$D=4$ STUモデルに対して行う。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explain why the surprising one-loop finiteness of 6D half-maximal supergravities recently discovered by Huang et al [1] is the result of the cancellation of the six-dimensional gravitational and gauge anomalies in (2,0) supergravity with 21 tensor multiplets and (1,1) supergravity with 20 vector multiplets. | Huangら[1]が最近発見した6D半最大超重力の驚くべき1ループ有限性が、21個のテンソル多重項を持つ(2,0)超重力と20個のベクトル多重項を持つ(1,1)超重力における6次元重力異常とゲージ異常のキャンセルの結果である理由を説明します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Mapping the $S$-matrix of a generic theory of flat space gravity coupled to matter to correlation functions of a putative Carrollian dual, we show that bulk interactions imply boundary non-locality. | 物質と結合した平坦空間重力の一般的な理論の $S$ 行列を推定上のキャロル双対の相関関数にマッピングすると、バルク相互作用が境界非局所性を意味することがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the Newtonian limit of a class of nonlocal gravity models with exponential form factors $f_s (\Box) = \exp [(-\Box/μ_s^2)^{N_s}]$. Our main goal is to identify similarities and differences between models in this family in regard to weak-field solutions. To this end, we use the effective source formalism to compare the related effective delta sources, mass functions, and Newtonian potentials. We obtain a variety of representations for these quantities in terms of series, integrals, and special functions, as well as simple approximations that capture the relevant dependence on the parameters $N_s$ and $μ_s$ - which can be used to explore the weak-field phenomenology of nonlocal gravity. We explain why only for $N_s>1$ the Newtonian potential oscillates and prove that, despite the oscillations, the effective masses are positive. Moreover, we verify that these linearized solutions are regular (without curvature singularities). Finally, we also calculate the form of the leading logarithmic quantum correction to the Newtonian potential in these models. In all our considerations, we assume that $N_s$ is a positive real parameter. The cases of non-integer $N_s$ might be applied beyond nonlocal gravity, in effective approaches to implement quantum corrections in the weak field regime. | 指数関数形状因子 $f_s (\Box) = \exp [(-\Box/μ_s^2)^{N_s}]$ を持つ非局所重力モデルのニュートン極限を調査する。 主な目的は、このファミリーのモデル間の弱場解に関する類似点と相違点を特定することである。 この目的のために、有効ソース形式を用いて、関連する有効デルタソース、質量関数、およびニュートンポテンシャルを比較する。 これらの量について、級数、積分、特殊関数を用いた多様な表現に加え、パラメータ $N_s$ および $μ_s$ への関連する依存性を捉える単純な近似を得る。 これらは、非局所重力の弱場現象を調査するために使用できる。 ニュートンポテンシャルが $N_s>1$ の場合にのみ振動する理由を説明し、振動にもかかわらず有効質量が正であることを証明する。 さらに、これらの線形解が正則であること（曲率特異点がない）を検証する。 最後に、これらのモデルにおけるニュートンポテンシャルに対する対数量子補正の主要形も計算する。 すべての考察において、$N_s$は正の実数パラメータであると仮定する。 $N_s$が整数でないケースは、非局所重力を超えて、弱場領域における量子補正を実装するための効果的なアプローチに応用できる可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider a class of singlet operators $(φ^2)^n$ in the three-dimensional $O(N)$ model with $λ^2 φ^6$ interaction. Recently, the corresponding anomalous dimensions $γ_{2n}$ were computed by semiclassical methods and the all-loop result for the leading-$n$ corrections in the small $λ$ limit was found. In this letter, we obtain the six-loop expressions not only for the leading-$n$ contribution but also for the subleading one. While the leading correction confirms the predictions of recent semiclassical calculation, the subleading one is a new result and will serve as a future welcome check for the all-loop expressions. As an important by-product of our calculation, we provide a full dependence on $n$ of the four-loop $γ_{2n}$ in the $O(N)$ case. | 我々は、相互作用$λ^2 φ^6$を持つ3次元$O(N)$模型における一重項演算子$(φ^2)^n$のクラスについて考察する。 最近、対応する異常次元$γ_{2n}$が半古典的手法によって計算され、小さな$λ$極限におけるリーディング$n$補正の全ループ結果が得られた。 本稿では、リーディング$n$寄与だけでなく、サブリーディング補正についても6ループ表現を得る。 リーディング補正は最近の半古典的計算の予測を裏付けるが、サブリーディング補正は新しい結果であり、将来的には全ループ表現の検証として役立つであろう。 我々の計算の重要な副産物として、$O(N)$の場合の4ループ$γ_{2n}$のnへの完全な依存性を示した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that 3d gravity on manifolds that are topologically a Riemann surface times an interval $Σ_{g,n}\times I$ with end-of-the-world branes at the ends of the interval is described by a random matrix model, namely the Virasoro minimal string. Because these manifolds have $n$ annular asymptotic boundaries, the path integrals naturally correspond to spectral correlators of open strings upon inverse Fourier transforms. For $g=0$ and $n=2$, we carry out an explicit path integration and find precise agreement with the universal random matrix expression. For Riemann surfaces with negative Euler characteristic, we evaluate the path integral as a gravitational inner product between states prepared by two copies of Virasoro TQFT. Along the way, we clarify the effects of gauging the mapping class group and the connection to chiral 3d gravity. | 我々は、区間の両端に世界端ブレーンを持つ、位相的にリーマン面と区間 $Σ_{g,n}\times I$ を掛けた多様体上の 3 次元重力が、ランダム行列モデル、すなわち Virasoro 極小弦によって記述されることを示す。 これらの多様体は $n$ 個の環状漸近境界を持つため、経路積分は逆フーリエ変換における開弦のスペクトル相関子に自然に対応する。 $g=0$ および $n=2$ に対して、明示的な経路積分を実行し、普遍ランダム行列表現と正確に一致することを見出した。 負のオイラー標数を持つリーマン面に対して、経路積分を Virasoro TQFT の 2 つのコピーによって準備された状態間の重力内積として評価する。 その過程で、写像類群のゲージングの効果とカイラル 3 次元重力との関連を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this note, we describe how the study of backgrounds for general quantum systems can be formulated in terms of the representation theory of abstract $C^*$ algebras. We illustrate our general framework through two example systems: superconductivity and perturbative quantum gravity. In both cases, spontaneously broken symmetries imply the existence of unitarily inequivalent Hilbert spaces that play the role of distinct backgrounds relative to which observables are measured. Background independence can be realized by gauging the broken symmetry; extending the algebra of observables for the theory to include new physical processes that intertwine between these disjoint representations. From the point of view of the background independent theory, different backgrounds have an interpretation as different vacuum expectation values of these intertwining operators. In superconductivity, the intertwiners are intimately related to the Josephson effect. In gravity, they are related to geometric fluctuations. We explain how this framework is connected to recent work on generalized symmetries and algebraic extensions. To this end, we close with some remarks about how the operator algebra of a closed universe may arise from a generalized symmetry associated with the inclusion of the causal wedge inside the entanglement wedge by appealing to subregion-subalgebra duality. | 本稿では、一般量子系の背景研究が抽象$C^*$代数の表現論を用いてどのように定式化できるかを述べる。 超伝導と摂動量子重力という2つの例を通して、我々の一般的な枠組みを説明する。 どちらの場合も、自発的に破れた対称性は、観測量が測定される相対的な背景として機能する、ユニタリー的に同値でないヒルベルト空間の存在を意味する。 背景独立性は、破れた対称性をゲージ化することで実現できる。 つまり、理論の観測量の代数を拡張し、これらの互いに素な表現間に絡み合う新しい物理過程を含めることである。 背景独立理論の観点から見ると、異なる背景は、これらの絡み合う演算子の異なる真空期待値として解釈できる。 超伝導においては、絡み合う演算子はジョセフソン効果と密接に関連している。 重力においては、それらは幾何学的ゆらぎと関連している。 この枠組みが、一般化対称性および代数的拡張に関する最近の研究とどのように関連しているかを説明する。 この目的のために、部分領域-部分代数の双対性を利用して、エンタングルメント ウェッジ内に因果ウェッジを含めることに関連する一般化された対称性から、閉じた宇宙の作用素代数がどのように生じるかについて、いくつかのコメントを最後に述べます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a class of wormhole geometries supported by the non-local gravitational self-energy that regularizes the particle and black-hole sectors of spacetime. Using this framework, inspired by T-duality, we show that two entangled particles (or particle-black-hole pairs) naturally source an Einstein-Rosen-type geometry in which the required violation of the strong energy condition arises from intrinsic quantum-gravity effects rather than from ad hoc exotic matter, which is matter that violates the null energy condition. We classify the resulting wormholes, analyze their horizons, throat structure and embedding properties, and we identify the exotic energy needed at the minimal surface. Imposing the ER=EPR requirement of non-traversability and the absence of a macroscopic throat, we find that only the zero-throat geometry is compatible with an entanglement-induced Einstein-Rosen bridge, providing a concrete realization of ER=EPR within a fully regular spacetime. Finally, we briefly discuss possible implications for microscopic ER networks from vacuum fluctuations, replica-wormhole interpretations of Hawking radiation, and possible links to entanglement-driven dark-energy scenarios. | 我々は、時空の粒子セクターとブラックホールセクターを正則化する非局所的な重力自己エネルギーによって支えられたワームホール幾何学のクラスを構築する。 T双対性に着想を得たこの枠組みを用いて、二つのエンタングルされた粒子（または粒子-ブラックホール対）が、強いエネルギー条件の必要な破れが、ヌルエネルギー条件に違反する物質であるアドホックなエキゾチック物質ではなく、固有の量子重力効果から生じるアインシュタイン-ローゼン型幾何学を自然に生み出すことを示す。 結果として得られるワームホールを分類し、その地平線、スロート構造、埋め込み特性を分析し、極小面で必要なエキゾチックエネルギーを特定する。 ER=EPRの非通過性と巨視的スロートの欠如という要件を課すと、ゼロスロート幾何学のみがエンタングルメント誘起アインシュタイン-ローゼン橋と両立し、完全に正則な時空内でER=EPRを具体的に実現できることが分かる。 最後に、真空のゆらぎ、ホーキング放射のレプリカワームホールの解釈、エンタングルメント駆動のダークエネルギーシナリオとの関連の可能性が微視的 ER ネットワークに及ぼす影響について簡単に説明します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the Magnus expansion of the $N$-operator in relativistic quantum field theory, which is related to the $S$-matrix via $S = e^{iN}$. We develop direct methods to compute matrix elements of the $N$-operator, which we refer to as Magnus amplitudes, bypassing scattering amplitudes entirely. At tree level, Magnus amplitudes are expressed in terms of retarded and advanced propagators, with each diagram weighted by factors that we identify as Murua coefficients. At loop level this structure is augmented by the Hadamard cut function, and we establish remarkable relations between loop- and tree-level Magnus amplitudes. Among these, we find that $n$-point one-loop Magnus amplitudes are entirely determined by phase-space integrals of forward limits of $(n{+}2)$-point tree-level amplitudes, and hence related to Murua coefficients, and we generalise this to a class of higher-loop contributions. Furthermore, in the case of heavy particles interacting via massless mediators, we conjecture that Magnus diagrams that contribute to the classical limit are always given by forward limits of trees, and we show this explicitly in a one-loop example. We derive these results studying theories of scalar fields with cubic interactions, but our methods are applicable to general theories as well as to integral functions appearing in gravitational-wave computations. Given that Magnus amplitudes are free of hyper-classical terms, and the known relations between Magnus amplitudes and the radial action, our results lay the groundwork for systematic and efficient calculations of classical observables from quantum field theory. | 我々は相対論的量子場理論における$N$演算子のマグナス展開を考察する。 これは$S$行列と$S = e^{iN}$の関係式によって関連付けられる。 我々は散乱振幅を完全に無視し、$N$演算子の行列要素（マグナス振幅と呼ぶ）を直接計算する手法を開発する。 ツリーレベルでは、マグナス振幅は遅延伝播関数と先行伝播関数によって表現され、各ダイアグラムはムルア係数と識別される因子によって重み付けされる。 ループレベルでは、この構造はアダマールカット関数によって拡張され、ループレベルとツリーレベルのマグナス振幅の間に注目すべき関係を確立する。 これらの関係の中で、$n$点1ループマグナス振幅は、ツリーレベルの$(n{+}2)$点振幅の前方極限の位相空間積分によって完全に決定され、したがってムルア係数と関連していることが分かり、これを高次ループ寄与のクラスに一般化する。 さらに、質量のない媒介物を介して相互作用する重い粒子の場合、古典極限に寄与するマグヌス図は常にツリーの前方極限によって与えられると予想し、これを1ループの例で明示的に示します。 これらの結果は、立方相互作用を持つスカラー場の理論を研究することで導き出されましたが、私たちの手法は、重力波計算に現れる積分関数だけでなく、一般理論にも適用できます。 マグヌス振幅には超古典項が含まれず、マグヌス振幅と動径作用の間には既知の関係があることから、私たちの結果は、量子場の理論から古典観測量を体系的かつ効率的に計算するための基礎を築くものです。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We explore how perturbations of a Schwarzschild black hole can redistribute energy among scalar modes and seed turbulent like cascades. We make use of the van der Pol-Krylov-Bogoliubov averaging method and derive coupled mode equations that describe near-resonant interactions between neighbouring multipoles. We compare two routes to instability, namely the difference-frequency mixing between adjacent modes and the diagonal (Mathieu) self-modulation channel. We show that, at high multipole number (eikonal limit), the difference-frequency route dominates and drives a one-way cascade from higher to lower frequencies. We chart the corresponding instability regions ("tongues") and quantify their detuning dependence. The framework provides a simple, quantitative mechanism for energy transfer in black hole ringdowns and clarifies when and how turbulent signatures can arise within linear probes on a weakly perturbed background. | シュワルツシルトブラックホールの摂動が、スカラーモード間のエネルギー再分配と乱流状カスケードの発生メカニズムを解明する。 ファンデルポール・クリロフ・ボゴリュボフ平均化法を用い、隣接する多重極子間の共鳴に近い相互作用を記述する結合モード方程式を導出する。 不安定性に至る2つの経路、すなわち隣接モード間の差周波混合と対角線（マシュー）自己変調チャネルを比較する。 多極子数が多い場合（アイコナール極限）、差周波経路が支配的となり、高周波数から低周波数への一方向カスケードを駆動することを示す。 対応する不安定領域（「舌状体」）を図式化し、それらの離調依存性を定量化する。 この枠組みは、ブラックホールのリングダウンにおけるエネルギー伝達の簡便かつ定量的なメカニズムを提供し、弱摂動を受けた背景における線形プローブ内で、いつ、どのように乱流シグネチャが発生するかを明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the formation of primordial black holes (PBHs) in inflationary scenarios featuring an ultra-slow-roll (USR) plateau, focusing on two coexisting production channels: PBHs originating from relic vacuum bubbles where the inflaton got trapped on the plateau, and PBHs arising from standard adiabatic density perturbations. From detailed numerical simulations we find that the bubbles are generically surrounded by type-II curvature fluctuations. Special attention is given to the distribution of initial conditions, including the relevant mean profiles and shape dispersion around them. For the adiabatic channel, we extend the logarithmic template formula $ζ[ζ_G]$, which maps the Gaussian curvature perturbation to the fully non-Gaussian one while incorporating mode evolution, and we compare this with numerical results obtained using the $δN$ formalism. While the template departs from numerical results near its logarithmic divergence, it still provides accurate threshold values for PBH formation in the parameter range relevant to our analysis. Finally, we compute the PBH mass functions for both channels. We find that the adiabatic channel dominates over the bubble-induced channel by a factor $\sim \mathcal{O}(10-10^{2})$, and that both contributions are largely dominated by the mean profiles. | 我々は、超低速回転（USR）プラトーを特徴とするインフレーションシナリオにおける原始ブラックホール（PBH）の形成を、共存する2つの生成経路、すなわち、プラトーに閉じ込められたインフレーションが残存する真空バブルに由来するPBHと、標準的な断熱密度摂動に起因するPBHに着目して調査する。 詳細な数値シミュレーションから、バブルは一般的にタイプII曲率変動に囲まれていることがわかった。 特に、関連する平均プロファイルやバブル周囲の形状分散などの初期条件の分布に注目する。 断熱チャネルについては、モード発展を組み込みながらガウス曲率変動を完全非ガウス曲率変動に写像する対数テンプレート式$ζ[ζ_G]$を拡張し、これを$δN$形式を用いて得られた数値結果と比較する。 テンプレートは対数発散付近で数値結果から逸脱するものの、本解析に関連するパラメータ範囲においてPBH形成の正確な閾値を提供する。 最後に、両チャネルのPBH質量関数を計算する。 断熱チャネルはバブル誘起チャネルよりも$\sim \mathcal{O}(10-10^{2})$の係数で支配的であり、どちらの寄与も平均プロファイルによって大きく支配されていることがわかる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that stationary black holes and the evolving universe belong to fundamentally different thermodynamic regimes: black holes obey ordinary Bekenstein Hawking thermodynamics, whereas cosmology necessarily follows memory-bearing teleodynamics. We show that teleodynamics is not valid for black holes, but is unavoidable in an expanding cosmology. This provides a dynamical, semi-classical realization of the thermodynamic split conjecture and identifies memory accumulation as the natural source of deviations from the area law in cosmology. Our results suggest that quantum gravity should not seek to extrapolate black hole thermodynamics to the universe, but instead must incorporate horizon memory as a fundamental microscopic ingredient and consider cosmological constructions consistent with that. | 静止ブラックホールと進化する宇宙は、根本的に異なる熱力学領域に属することを示す。 ブラックホールは通常のベッケンシュタイン・ホーキング熱力学に従うが、宇宙論は必然的に記憶を伴う目的力学に従う。 目的力学はブラックホールには当てはまらないが、膨張宇宙論では避けられないことを示す。 これは、熱力学的分裂予想の力学的かつ半古典的な実現を提供し、記憶の蓄積が宇宙論における面積法則からの逸脱の自然な原因であることを明らかにする。 我々の研究結果は、量子重力はブラックホール熱力学を宇宙に外挿しようとするべきではなく、むしろ地平線記憶を基本的な微視的要素として組み込み、それと整合する宇宙論的構成を考慮する必要があることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The portion of the gravitational energy absorbed by the black hole due to the radial infall of a point mass is known to diverge at leading order in perturbation theory. This divergence is an artifact of the point-particle model, where the contribution of each multipole to the total absorbed energy is observed to be roughly constant. We show explicitly that this divergent energy arises from the infinite energy present in the singular static field arbitrarily close to the point mass, which also flows into the black hole when the particle trajectory crosses the horizon. We perform a multipole decomposition of the linearized gravitational field generated by the point mass near its world line at the black hole horizon. By applying the standard field-theoretical approach to the particle field, we compute the corresponding partial energy and find that it matches the constant multipole contribution. | 質点の半径方向の落下によりブラックホールに吸収される重力エネルギーの部分は、摂動論の主要なオーダーで発散することが知られています。 この発散は点粒子モデルの副産物であり、このモデルでは、各多重極の全吸収エネルギーへの寄与はほぼ一定であると観測されます。 私たちは、この発散するエネルギーが、質点に任意に近い特異な静磁場に存在する無限のエネルギーから生じ、粒子の軌道が地平線を横切るときにブラックホールにも流れ込むことを明示的に示します。 私たちは、ブラックホールの地平線にある質点の世界線付近で生成される線形重力場の多重極分解を実行します。 粒子場に標準的な場の理論的アプローチを適用することで、対応する部分エネルギーを計算し、それが一定の多重極寄与と一致することを発見しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Future proposed lepton collider experiments will reach unprecedented levels of accuracy. To ensure the success of these experiments, and to fully exploit their wealth of data, the precision of theory calculations must reach comparable or even better levels. One bottleneck in achieving this precision target lies in the systematic, process-independent inclusion of higher-order corrections at Next-to-Next-to-Leading Order in the electroweak coupling $\text{NNLO}_\text{EW}$ while ensuring the correct matching with modern all-orders resummation techniques. Here, we present a solution to this problem, based on the Yennie-Frautschi-Suura theorem, which employs a local infrared (IR) subtraction to remove divergences and its matching to an all-order resummation of the soft and soft-collinear logarithms. | 将来提案されているレプトン衝突型加速器実験は、前例のないレベルの精度を達成するでしょう。 これらの実験を成功させ、豊富なデータを最大限に活用するためには、理論計算の精度が同等かそれ以上のレベルに達しなければなりません。 この精度目標を達成する上でのボトルネックの一つは、最新の全次再総和技術との正確なマッチングを確保しながら、電弱結合$\text{NNLO}_\text{EW}$における次々次主要次高次補正を、系統的かつプロセス非依存に組み込むことにあります。 本稿では、Yennie-Frautschi-Suura定理に基づき、局所赤外（IR）減算を用いて発散を除去し、それをソフト対数およびソフトコリニア対数の全次再総和とマッチングさせるという、この問題の解決策を提示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We review and elaborate on the issue of 3d world volume supersymmetry that appears as a residual part of global target space supersymmetry in the BST supermembrane action. While there is no direct ``spinning membrane'' analog of the world-volume supersymmetric spinning string action that could be obtained by coupling $D$ copies of 3d scalar multiplet to 3d supergravity, we discuss how one may construct an $N=1$ 3d supersymmetric analog of the derivative expansion of the bosonic membrane action in static gauge. We compare the resulting $N=1$ supersymmetric action for eight 3d scalar multiplets to the $N=8$ 3d supersymmetric action describing the $D=11$ supermembrane in the static gauge. The two actions are not equivalent which is related to the fact that the full $N=8$ supersymmetry of the static-gauge $D=11$ supermembrane action can be realised only if the fermions are described by an $SO(8)$ spinor rather than vector. The two actions are still directly related in special dimensions $D=4$ and 5. We also compute the one-loop world-volume scattering amplitudes for the two theories, finding that they indeed agree for $D=4,5$ but disagree for $D=11$. | BST超膜作用において、大域的標的空間超対称性の残余部分として現れる3d世界体積超対称性の問題について考察し、詳述する。 3dスカラー多重項の$D$コピーを3d超重力に結合させることで得られる世界体積超対称回転弦作用の直接的な「回転膜」類似体は存在しないが、静的ゲージにおけるボソン膜作用の微分展開の$N=1$ 3d超対称類似体をどのように構築できるかを議論する。 結果として得られる8つの3dスカラー多重項に対する$N=1$超対称作用を、静的ゲージにおける$D=11$超膜を記述する$N=8$ 3d超対称作用と比較する。 2つの作用は等価ではない。 これは、静的ゲージ$D=11$超膜作用の完全な$N=8$超対称性は、フェルミオンがベクトルではなく$SO(8)$スピノルで記述される場合にのみ実現できるという事実と関係している。 2つの作用は、特殊次元$D=4$および$D=5$においても依然として直接的に関連している。 また、2つの理論の1ループ世界体積散乱振幅を計算し、$D=4,5$では一致するが、$D=11$では一致しないことがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The violation of the null energy condition (NEC) is essential for constructing nonsingular cosmological scenarios, such as Genesis cosmology, which avoids the initial singularity by initiating cosmic evolution from an asymptotically Minkowski state. To address theoretical concerns regarding the accumulation of negative energy, the smeared null energy condition (SNEC) has been proposed as a quantum-motivated, semi-local bound on NEC violation. In this work, we examine the implications of the SNEC conjecture for Genesis models, typically constructed within generalized Galileon theories. Our results demonstrate that SNEC imposes nontrivial restrictions on the viability of Genesis models, highlighting the SNEC conjecture as a powerful tool for constraining nonsingular cosmological scenarios. | ヌルエネルギー条件（NEC）の破れは、ジェネシス宇宙論のような非特異宇宙論シナリオの構築に不可欠である。 ジェネシス宇宙論は、漸近的にミンコフスキー状態から宇宙進化を開始させることで初期特異点を回避する。 負エネルギーの蓄積に関する理論的懸念に対処するため、スミアヌルエネルギー条件（SNEC）が、NEC破れに対する量子論的動機に基づく半局所的境界として提案されている。 本研究では、SNEC予想が、一般化ガリレオン理論の中で典型的に構築されるジェネシスモデルに及ぼす影響を検証する。 我々の結果は、SNECがジェネシスモデルの実現可能性に非自明な制約を課すことを示しており、SNEC予想が非特異宇宙論シナリオを制約する強力なツールであることを浮き彫りにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In the study of quantum-mechanical tunneling processes, numerous approaches have been developed to determine the decay rate of states initially confined within a metastable potential region. Virtually all analytical treatments, however, fall into one of two superficially unrelated conceptual frameworks: the resonant-state approach and the instanton method. Whereas the concept of resonant states and their associated decay widths is grounded in physical reasoning by capturing the regime of uniform probability decay, the instanton method lacks a comparably clear physical interpretation. We demonstrate the equivalence of the two approaches, revealing that the contour-deformation prescription in the functional integral put forward by Callan and Coleman directly corresponds to the outgoing Gamow--Siegert boundary conditions defining resonant states. | 量子力学的トンネル過程の研究では、準安定ポテンシャル領域内に初期閉じ込められた状態の減衰率を決定するための様々なアプローチが開発されてきた。 しかしながら、実質的にすべての解析的処理は、共鳴状態アプローチとインスタントン法という、表面的には無関係な2つの概念的枠組みのいずれかに分類される。 共鳴状態とそれに伴う減衰幅の概念は、均一な確率減衰の領域を捉えるという物理的推論に基づいているのに対し、インスタントン法には、それと同等の明確な物理的解釈が欠けている。 我々は、CallanとColemanが提唱した関数積分における輪郭変形の規定が、共鳴状態を定義する出力ガモフ-ジーゲルト境界条件に直接対応することを明らかにすることで、2つのアプローチの同等性を証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Turbulence of weakly interacting waves displays a great deal of universality: independence of the details of the interaction and of the pumping and dissipation scales. Here we study how inverse turbulent cascades (from small to large scales) transition from weak to strong. We find that while one-loop corrections can be dependent on excitation and dissipation scales, new types of universality appear in strong turbulence. We contrast turbulence of spin waves in ferromagnets with turbulent cascades in the Nonlinear Schrödinger Equation (NSE) and in an MMT-like model in higher dimensions having a multiplicative interaction vertex: vertex renormalization gives rise to dependence on the pumping (UV scale) in the former but not in the latter. As a result of this spectral nonlocality, spin-wave turbulence stops being weak if one is sufficiently far from the pumping scale, even when the interaction of waves with comparable wavenumbers is weak. We paraphrase this as: nonlocality enhances nonlinearity. We then describe strong turbulence in a multi-component version of these models with a large number of components. We argue that strong spin-wave turbulence is similar to turbulence of the focusing NSE, as it realizes a critical-balance state. However, UV nonlocality causes the level of spin-wave turbulence at large scales to decrease with increasing pumping level, culminating in a state that is independent of the level of pumping. | 弱く相互作用する波の乱流は、相互作用の詳細やポンピングおよび散逸スケールに依存しないという、高い普遍性を示す。 本研究では、逆乱流カスケード（小規模から大規模スケール）が弱から強へとどのように遷移するかを研究する。 1ループ補正は励起および散逸スケールに依存する可能性があるが、強い乱流では新しいタイプの普遍性が現れることがわかる。 強磁性体のスピン波の乱流を、非線形シュレーディンガー方程式（NSE）および乗法相互作用頂点を持つ高次元のMMT類似モデルにおける乱流カスケードと対比させる。 頂点のくりこみは前者ではポンピング（UVスケール）への依存性を生み出すが、後者では生み出さない。 このスペクトルの非局所性の結果、たとえ同程度の波数を持つ波の相互作用が弱くても、ポンピングスケールから十分に離れると、スピン波乱流は弱ではなくなる。 これを言い換えると、「非局所性は非線形性を強化する」ということになる。 次に、これらのモデルの多成分版、すなわち多数の成分を持つモデルにおける強い乱流を記述する。 強いスピン波乱流は、臨界平衡状態を実現するため、集束NSEの乱流に類似していると主張する。 しかし、UV非局所性により、大規模なスピン波乱流のレベルはポンピングレベルの上昇とともに低下し、最終的にはポンピングレベルに依存しない状態となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recently, a theoretical framework was set up in [1], which allows for the symmetry-preserving inclusion of full quark-gluon vertices in the description of the meson dynamics. In the present work, we develop a special truncation within this approach, which leads to a tractable set of functional equations that satisfy the fundamental chiral Ward-Takahashi identities. Specifically, the truncation allows us to simplify considerably the quark-gluon Schwinger-Dyson equation, without significant loss of quantitative accuracy. Importantly, this implies a substantial reduction of complexity of the renormalized Bethe-Salpeter equation: it is composed by a pair of one-loop diagrams that contain the full quark-gluon vertex, and a single two-loop diagram that is instrumental for the masslessness of the pion in the chiral limit. A detailed numerical analysis reveals that the incorporation of the aforementioned two-loop diagram is instrumental for the corresponding eigenvalue to reach unity. The key relation between the quark mass function and the pion wave function is shown to be satisfied to within the numerical precision of the loop integrals, which is at the level of about one percent or better. The field-theoretic ingredients required for the extension of this analysis beyond the chiral limit are briefly discussed. | 最近、[1] で、対称性を保ったままクォークグルーオンの完全頂点を中間子ダイナミクスの記述に含めることを可能にする理論的枠組みが構築されました。 本研究では、このアプローチ内で特別な打ち切りを開発し、基本的なカイラル Ward-Takahashi 恒等式を満たす扱いやすい関数方程式のセットを導きます。 具体的には、この打ち切りにより、定量的な精度を著しく損なうことなく、クォークグルーオン シュウィンガー-ダイソン方程式を大幅に簡略化できます。 重要なのは、これがくりこまれたベーテ-サルペーター方程式の複雑さの大幅な削減を意味することです。 この方程式は、完全なクォークグルーオン頂点を含む 1 ループ図のペアと、カイラル極限でパイ中間子の質量がゼロであるために役立つ 1 つの 2 ループ図で構成されています。 詳細な数値解析により、前述の 2 ループ図の組み込みが、対応する固有値を 1 にするために役立つことが明らかになっています。 クォーク質量関数とパイ中間子波動関数の間の重要な関係は、ループ積分の数値精度の範囲内、つまり約1%かそれ以下の精度で満たされることが示される。 この解析をカイラル極限を超えて拡張するために必要な場の理論的要素についても簡単に議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the imprints of chaos in gravitational waves from extreme-mass-ratio inspirals configuration, where a stellar massive object, confined in a harmonic potential, orbits a supermassive Schwarzschild-like black hole embedded in a Dehnen-type dark matter halo. In our first paper [1], we demonstrated the system's transition from non-chaotic to chaotic dynamics by analyzing Poincaré sections, orbital evolution, and Lyapunov exponents across different energies and dark matter halo parameters. In this work, we compute the gravitational waveforms of the small celestial object along different chaotic and non-chaotic orbits by implementing the numerical kludge scheme. We further perform a spectral analysis of the gravitational waveforms from such orbits. In particular, we show that when the system is in a chaotic state, the gravitational wave signals are characterized by broader frequency spectra with finite widths, enhanced amplitude and energy emission rate, distinctly differentiating them from the signals generated during the system's non-chaotic state. Through recurrence analysis we also show that the time series of gravitational waveforms strain carry unique information on the motion of chaotic dynamics, which can be used to distinctly differentiate from non-chaotic to chaotic motion of the source. Furthermore, we discuss the potential detectability of these orbits for upcoming observatories like LISA, TianQin, and Taiji, emphasizing the significant potential for detecting chaotic imprints in gravitational waves to substantially enhance our understanding of chaotic dynamics in black hole physics and the dark matter environments of galactic nuclei. | 我々は、調和ポテンシャルに閉じ込められた恒星質量天体が、デネン型暗黒物質ハローに埋め込まれた超大質量シュワルツシルト型ブラックホールを周回する、極端質量比インスパイラル構成からの重力波におけるカオスの痕跡を調査する。 最初の論文[1]では、ポアンカレ断面、軌道発展、およびリアプノフ指数を様々なエネルギーおよび暗黒物質ハローパラメータにわたって解析することにより、システムの非カオス的ダイナミクスからカオス的ダイナミクスへの遷移を示した。 本研究では、数値的クルージュスキームを実装することにより、様々なカオス的および非カオス的軌道に沿った小天体の重力波形を計算する。 さらに、そのような軌道からの重力波形のスペクトル解析を行う。 特に、系がカオス状態にある場合、重力波信号は有限幅の広い周波数スペクトル、増大した振幅、およびエネルギー放出率を特徴とし、系の非カオス状態中に生成される信号とは明確に区別されることを示します。 また、再帰解析を通して、重力波形の歪みの時系列はカオス的ダイナミクスの運動に関する独自の情報を持ち、これを用いて発生源の非カオス的運動からカオス的運動を明確に区別できることも示します。 さらに、LISA、天琴、太極といった将来の観測所におけるこれらの軌道の検出可能性についても議論し、重力波におけるカオス的痕跡の検出がブラックホール物理や銀河核の暗黒物質環境におけるカオス的ダイナミクスへの理解を大きく深める大きな可能性を強調します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the modular Hamiltonian of an interval for the ground state of a massive free scalar field on the half line with Robin boundary conditions, by employing a numerical method. When the interval is adjacent to the boundary, we find numerical evidence that the modular Hamiltonian is non-local, except for the limiting cases of the massless scalar satisfying either Dirichlet or Neumann boundary conditions. When the interval is separated from the boundary, the numerical analysis indicates that the modular Hamiltonian is non-local for all these boundary conditions and any value of the mass. | ロビン境界条件を満たす半直線上の質量を持つ自由スカラー場の基底状態に対する区間のモジュラーハミルトニアンを、数値解析を用いて考察する。 区間が境界に接している場合、ディリクレ境界条件またはノイマン境界条件のいずれかを満たす質量ゼロスカラーの極限ケースを除き、モジュラーハミルトニアンは非局所的であることが数値的に証明される。 区間が境界から離れている場合、数値解析は、これらの境界条件すべてと任意の質量値に対して、モジュラーハミルトニアンは非局所的であることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The hallmark of two-dimensional chiral topological phases is the existence of anomalous gapless modes at the spatial boundary. Yet, the manifestation of this edge anomaly within the bulk ground-state wavefunction itself remains only partially understood. In this work, we introduce a family of multipartite entanglement measures that probe chirality directly from the bulk wavefunction. Our construction involves applying different permutations between replicas of the ground state wavefunction in neighboring spatial regions, creating "permutation defects" at the boundaries between these regions. We provide general arguments for the robustness of these measures and develop a field-theoretical framework to compute them systematically. While the standard topological field theory prescription misses the chiral contribution, our method correctly identifies it as the chiral conformal field theory partition function on high-genus Riemann surfaces. This feature is a consequence of the bulk-edge correspondence, which dictates that any regularization of the theory at the permutation defects must introduce gapless boundary modes. We numerically verify our results with both free-fermion and strongly-interacting chiral topological states and find excellent agreement. Our results enable the extraction of the chiral central charge and the Hall conductance using a finite number of wavefunction replicas, making these quantities accessible to Monte-Carlo numerical techniques and noisy intermediate-scale quantum devices. | 2次元カイラル位相の特徴は、空間境界における異常なギャップレスモードの存在である。 しかしながら、バルク基底状態波動関数内におけるこのエッジ異常の発現は、未だ部分的にしか解明されていない。 本研究では、バルク波動関数から直接カイラリティを調べる多部間エンタングルメント測度のファミリーを導入する。 この構築は、隣接する空間領域における基底状態波動関数のレプリカ間に異なる順列を適用し、これらの領域間の境界に「順列欠陥」を作り出すことを含む。 これらの測度の堅牢性に関する一般的な議論を提供し、それらを体系的に計算するための場の理論的枠組みを構築する。 標準的な位相的場の理論の規定ではカイラル寄与が考慮されないが、本手法では、カイラル寄与を高種数リーマン面上のカイラル共形場の理論の分配関数として正しく同定する。 この特徴はバルク-エッジ対応の結果であり、順列欠陥における理論のいかなる正則化もギャップレス境界モードを導入しなければならないことを規定する。 自由フェルミオン状態と強く相互作用するカイラルトポロジカル状態の両方を用いて数値的に結果を検証し、良好な一致を確認した。 本研究の結果により、有限個の波動関数レプリカを用いてカイラル中心電荷とホール伝導度を抽出することが可能となり、これらの量をモンテカルロ数値解析手法やノイズの多い中規模量子デバイスで利用できるようになる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In quantum field theory (QFT), the "vacuum" is not just empty space but the lowest-energy state of a quantum field. If the energy landscape has multiple local minima, the local ground states are the false vacuum (FV) which can tunnel towards the global ground state (true vacuum, TV). This process exhibits signature akin to classical supercooled gas transitions and many-body tunneling in discrete quantum systems. Here, we study the FV decay and bubble nucleation in a Rydberg atom ring. The long-range van-der-Waals interactions and individual-site addressability allow us to explore physics beyond the standard Ising model. We observe that the FV decay rate decreases exponentially with the inverse of the symmetry-breaking field, directly mirroring QFT predictions. Moreover, we demonstrate that even minor deviations from the ideal metastable state can cause a stark departure from this universal scaling law. Extending beyond short-time decay dynamics, we also examine resonant bubble nucleation, a feature distinctive to systems with discrete energy spectra. Our findings and methods open avenues for future studies of many-body tunneling in higher dimensions or more complex geometries. | 量子場の理論（QFT）において、「真空」とは単なる空虚な空間ではなく、量子場の最低エネルギー状態を指します。 エネルギーランドスケープが複数の局所的最小値を持つ場合、局所的な基底状態は偽の真空（FV）となり、これが全体的基底状態（真の真空、TV）へとトンネル効果を及ぼします。 この過程は、離散量子系における古典的な過冷却気体遷移や多体トンネル効果に類似した特徴を示します。 本研究では、リュードベリ原子リングにおける偽の真空（FV）の崩壊とバブル核形成について調べます。 長距離ファンデルワールス相互作用と個々のサイトへのアドレス指定可能性により、標準的なイジング模型を超えた物理を探求することが可能になります。 FVの崩壊率は対称性の破れる場の逆数に対して指数関数的に減少することを観測し、QFTの予測を直接反映しています。 さらに、理想的な準安定状態からのわずかな逸脱でさえ、この普遍的なスケーリング則から大きく逸脱する可能性があることを実証します。 短時間崩壊ダイナミクスにとどまらず、離散的なエネルギースペクトルを持つ系に特有の共鳴バブル核形成についても考察する。 我々の発見と手法は、高次元あるいはより複雑な形状における多体トンネル効果の将来的な研究への道を開くものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the dynamics of spatially homogeneous Friedmann--Robertson--Walker universes filled with a massive scalar field in a neighbourhood of the massless transition $s=1$. At this point the Einstein--scalar system exhibits a codimension--two Hopf--steady--state organising centre whose versal unfolding describes all small deformations of the quadratic model. After reduction to the centre manifold, the dynamics is governed by two slow geometric modes $(r,z)$: the Hopf amplitude $r$, measuring the kinetic departure from de Sitter, and the slowly drifting Hubble mode $z$. We show that the standard slow--roll parameters follow directly from these unfolding variables, $ε\sim\tfrac32 r^{2}$ and $η\sim z$, so that the spectral tilt, tensor--to--scalar ratio, and scalar amplitude arise as universal functions of $(r,z)$, independently of the choice of potential. The two unfolding parameters $(μ_{1},μ_{2})$ classify all perturbations of the quadratic model and can be interpreted physically as controlling the tilt and curvature deformations of generic polynomial inflationary potentials. Thus the near scale--invariance of primordial perturbations emerges as a structural property of the unfolding of the organising centre, providing a potential--independent mechanism for an early phase of accelerated expansion. We discuss the implications of this geometric framework for the interpretation and classification of inflationary models. | 我々は、質量ゼロ遷移$s=1$の近傍において、質量を持つスカラー場によって満たされた空間的に均質なフリードマン-ロバートソン-ウォーカー宇宙のダイナミクスを研究する。 この点において、アインシュタイン-スカラー系は、余次元2ホップ定常状態の組織化中心を示し、そのバーサル展開は二次関数モデルのあらゆる微小変形を記述する。 中心多様体への還元後、ダイナミクスは2つの遅い幾何学的モード$(r,z)$によって支配される。 すなわち、ド・ジッターからの運動学的逸脱を測定するホップ振幅$r$と、ゆっくりとドリフトするハッブルモード$z$である。 標準的なスローロールパラメータは、これらの展開変数 $ε\sim\tfrac32 r^{2}$ と $η\sim z$ から直接導かれることを示す。 これにより、スペクトル傾斜、テンソル対スカラー比、およびスカラー振幅は、ポテンシャルの選択とは無関係に、$(r,z)$ の普遍関数として現れる。 2つの展開パラメータ $(μ_{1},μ_{2})$ は、二次モデルのすべての摂動を分類し、一般的な多項式インフレーションポテンシャルの傾きと曲率の変形を制御するものとして物理的に解釈できる。 このように、原始的摂動の近似スケール不変性は、組織化中心の展開における構造的特性として現れ、加速膨張の初期段階にポテンシャルに依存しないメカニズムを提供する。 この幾何学的枠組みがインフレーションモデルの解釈と分類に及ぼす影響について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The investigation of gravity in higher-dimensional spacetime has transitioned from a mathematical curiosity to a fundamental framework in theoretical physics, catalyzed by the dimensional requirements of String theory and M-theory. In this paper, we explicitly construct a spherically symmetric charged black hole solution in $D \ge 5$ dimensions within a gravity theory featuring an infinite tower of higher-curvature corrections. For a given mass and electric charge, the model admits a unique static spherically symmetric solution. We demonstrate that, with an appropriate choice of coupling coefficients $α_n$, the central singularity is progressively mitigated as the correction order increases, ultimately resolving into a globally regular spacetime in the limit of infinite-order corrections. Furthermore, the criteria for the existence of extremal black holes are determined. | 高次元時空における重力の研究は、弦理論とM理論の次元要件に触発され、数学的な好奇心から理論物理学の基礎的枠組みへと移行した。 本論文では、無限に続く高曲率補正を特徴とする重力理論を用いて、$D \ge 5$次元における球対称荷電ブラックホール解を明示的に構築する。 与えられた質量と電荷に対して、このモデルは唯一の静的球対称解を許容する。 結合係数$α_n$を適切に選択することで、補正次数が増加するにつれて中心特異点は徐々に緩和され、最終的には無限次補正の極限において大域的に規則的な時空に解決されることを示す。 さらに、極限ブラックホールの存在基準も決定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider a spacetime singularity at $t = 0$ arising in a Kasner-type metric that solves the gravitational equations modified by quantum effects of a conformal field theory (CFT). The resulting constraints can be solved efficiently when expressed in terms of symmetric polynomials. Focusing first on the trace part of the modified gravitational equation, we determine the corresponding solution surfaces in Kasner-parameter space. The geometry of these surfaces depends sensitively on the ratio $η= A/C$, the quotient of the conformal charges characterizing the underlying CFT. We then fully integrate the conformal anomaly near the singularity for a generic Kasner-type metric and obtain the corresponding stress-energy tensor. Its components are expressed in terms of three symmetric polynomials (of degrees $2$, $3$ and $4$) and depend on seven arbitrary constants, which may be interpreted as parameterizing different choices of the quantum state at the singularity. By imposing a set of constraints we reduce this parameter space to a single free constant. Subsequently, we solve, at leading order near the singularity, the modified gravitational equations. Among the admissible solutions, we identify, in particular, those that develop a curvature singularity while remaining geodesically complete. | 我々は、共形場理論（CFT）の量子効果によって修正された重力方程式を解くカスナー型計量において生じる、$t = 0$ における時空特異点について考察する。 結果として生じる制約は、対称多項式で表現すると効率的に解くことができる。 まず、修正された重力方程式のトレース部分に焦点を当て、カスナーパラメータ空間における対応する解面を決定する。 これらの面の形状は、基礎となるCFTを特徴付ける共形電荷の商である比 $η= A/C$ に敏感に依存する。 次に、特異点近傍の共形異常を一般的なカスナー型計量について完全に積分し、対応する応力エネルギーテンソルを得る。 その成分は、3つの対称多項式（次数 $2$、$3$、$4$）で表現され、特異点における量子状態の異なる選択をパラメータ化するものとして解釈できる7つの任意定数に依存する。 一連の制約条件を課すことで、このパラメータ空間を単一の自由定数に縮小する。 続いて、特異点近傍の主要次数で、修正重力方程式を解く。 許容される解の中で、特に、測地学的完全性を維持しながら曲率特異点を生じる解を特定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We find the constraint on the population of ultra-light regular primordial black holes (RPBHs) by using isocurvature gravitational waves (GW). If ultra-light RPBHs dominated the early Universe, the initial isocurvature perturbation is converted into curvature perturbation that induce second-order GW background upon evaporation of RPBHs. The upper limit of extra relativistic degrees of freedom $ΔN_{\rm eff}$, which could be inferred from Big Bang Nucleosynthesis or Cosmic Microwave Background observations, places a constraint on the maximum energy density of GW, which in turn can be used to constrain the RPBH population. As RPBHs have different lifetime from their singular counterparts, the constraint must be modified accordingly. While the formalism that we provide is generic, we work out explicitly the case of Simpson-Visser metric for demonstration. The RPBHs associated with this metric have lower Hawking temperature and smaller horizon size, leading to a longer lifetime than the singular Schwarzschild black holes. This implies a stronger constraint on RPBH population as they dominate the Universe for a longer period of time and generate stronger GW. | 等曲率重力波（GW）を用いて、超軽量正規原始ブラックホール（RPBH）の種族に対する制約条件を見出した。 超軽量RPBHが初期宇宙を支配していたとすれば、初期の等曲率摂動は曲率摂動に変換され、RPBHの蒸発時に二次重力背景を誘発する。 ビッグバン元素合成や宇宙マイクロ波背景放射の観測から推定できる相対論的自由度超過の上限$ΔN_{\rm eff}$は、重力波の最大エネルギー密度に制約条件を課し、それによってRPBHの種族に対する制約条件を導き出すことができる。 RPBHは特異なRPBHとは寿命が異なるため、この制約条件はそれに応じて修正する必要がある。 我々が提供する形式論は汎用的であるが、デモンストレーションのためにシンプソン・ヴィッサー計量の場合を明示的に解析する。 この指標に関連する超対称ブラックホールは、ホーキング温度が低く、地平線サイズが小さいため、単一のシュワルツシルトブラックホールよりも寿命が長くなります。 これは、超対称ブラックホールがより長い期間にわたって宇宙を支配し、より強い重力波を生成するため、超対称ブラックホールの個体数に対する制約が強くなることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we revisit the equivalence of two holographic computations of the butterfly velocity: the computation with the shock wave solution and the computation with the entanglement wedge reconstruction. We provide an interpretation for the equivalence of the two computations with the canonical formalism of gravity. Specifically, by taking use of the canonical formalism, we reformulate both computations into the ones with a similar form. Here, in both reformulated computations, the butterfly velocity is computed from applying a given set of initial data into the constraint equations. And the sets of initial data of both computations have a similar structure. We then interpret the equivalence of the two computations as from the similar form of the reformulated computations. | 本論文では、バタフライ速度の2つのホログラフィック計算、すなわち衝撃波解を用いた計算とエンタングルメントウェッジ再構成を用いた計算の同等性を再検討する。 重力の正準形式を用いて、2つの計算の同等性に関する解釈を与える。 具体的には、正準形式を用いて、両方の計算を同様の形式に再定式化する。 再定式化された両方の計算において、バタフライ速度は、与えられた初期データセットを制約方程式に適用することで計算される。 そして、両方の計算の初期データセットは同様の構造を持つ。 そして、2つの計算の同等性は、再定式化された計算の同様の形式から得られると解釈する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This article investigates a simple kinematical model of a disc (Disc B) rolling on the edge of a fixed disc (Disc A) to study the geometric nature of rotation. The total rotation angle $Δ$ of Disc B after one cycle is decomposed into a dynamical phase $Δ_d$ and a geometric phase $Δ_g$. The paper's main contribution is to demonstrate that this geometric phase can be essentially described as the $U(1)$ holonomy of the Hopf fibration with the canonical connection. By using a Gauss map to represent the disc's motion as a curve on a two-sphere ($S^2$), the work connects the physical rotation to the underlying geometry of the Hopf fiber bundle $S^3 \to S^2$ and clarifies the origin of the geometric phase. | 本論文では、固定された円板（円板A）の縁上を転がる円板（円板B）の単純な運動学モデルを考察し、回転の幾何学的性質を考察する。 円板Bの1周期後の全回転角$Δ$は、動的位相$Δ_d$と幾何学的位相$Δ_g$に分解される。 本論文の主な貢献は、この幾何学的位相が本質的に、正準接続を持つホップファイバーの$U(1)$ホロノミーとして記述できることを実証することである。 ガウス写像を用いて円板の運動を2次元球面（$S^2$）上の曲線として表すことで、本研究では物理的な回転をホップファイバー束$S^3 \to S^2$の基礎となる幾何学に結び付け、幾何学的位相の起源を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study gravitational algebras on spacetimes with two extremal surfaces. In the example of a long wormhole with two asymptotic AdS boundaries and two compact extremal surfaces, we discuss the assignment of gravitational algebras to various regions bounded by the extremal surfaces and/or asymptotic boundaries. Using the split property, we construct type II algebras from the crossed product in the left exterior, right exterior, the middle ``python's lunch'' region, and their complement regions. We also study the case where only the area sum operator or area difference operator is included as part of the gravitational algebra. This can be achieved by picking the appropriate microcanonical ensemble, and these gravitational algebras can either be type II or type III depending on the region. In the case where we include only the area difference mode, the crossed product gives rise to a weight that restricts to a trace on the middle region. Differences of relative entropies with respect to this weight give differences in generalized entropies. This provides an algebraic understanding of the order parameter that controls the phase transitions between entanglement wedges. We emphasize the role of operator-valued weights used in our construction. | 二つの極限面を持つ時空上の重力代数を研究する。 二つの漸近的AdS境界と二つのコンパクトな極限面を持つ長いワームホールを例に、極限面および／または漸近的境界によって囲まれた様々な領域への重力代数の割り当てについて議論する。 分割特性を用いて、左外部、右外部、中央の「ニシキヘビのランチ」領域、およびそれらの補領域における交差積からタイプII代数を構築する。 また、面積和演算子または面積差演算子のみが重力代数の一部として含まれる場合についても研究する。 これは適切なミクロカノニカル集団を選択することで実現でき、これらの重力代数は領域に応じてタイプIIまたはタイプIIIのいずれかになる。 面積差モードのみを含める場合、交差積は中間領域上のトレースに制限される重みを生成する。 この重みに対する相対エントロピーの差は、一般化エントロピーの差となる。 これは、エンタングルメントウェッジ間の位相遷移を制御する秩序パラメータを代数的に理解することを可能にする。 本稿では、本構成において用いられる演算子値重みの役割を強調する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the linear stability of nonrelativistic Proca stars under generic perturbations. Using a combination of analytic and numerical methods, we demonstrate that, as expected, the ground state is always mode-stable. Additionally, we identify several mode-stable spherically symmetric excited states, including stationary states of constant and radial polarization, as well as multi-frequency states in case that the spin-spin selfinteraction vanishes. The existence of stable excited states may have implications for spin-$1$ ultralight dark matter models. | 我々は、一般的な摂動下における非相対論的プロカ星の線形安定性を研究した。 解析的手法と数値的手法を組み合わせ、予想通り、基底状態は常にモード安定であることを証明した。 さらに、一定分極および径方向分極の定常状態、そしてスピン-スピン相互作用が消失した場合の多周波状態など、いくつかのモード安定な球対称励起状態を特定した。 安定励起状態の存在は、スピン1の超軽量暗黒物質モデルに影響を与える可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the effect of modular flow on correlation functions of fermions in the Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) model coupled weakly to a bath, which we take to be another SYK model. The system and bath, together are prepared in the thermofield double (TFD) state, and we focus on the effect of modular flow generated by the reduced density matrix for the SYK system, obtained by tracing out the bath. We show, in the late time limit, that modular flowed correlators of two Majorana fermions, single-sided and two-sided, exhibit non-trivial singularities. Beyond a critical value of the modular parameter, the ``modular scrambling time", the singularity structure shows correlations being transferred from one boundary to the other. The calculations are performed by employing the replica trick in Euclidean time and appropriately analytically continuing to real time. Exploiting the connection between modular flow generators and SL$(2,{\mathbb R})$ boosts we use the microscopic picture to reconstruct the dual bulk modular flow in two-sided AdS$_2$ black hole spacetime. Fixed points of the flow allow to identify quantum extremal surfaces (QES) demarcating the entanglement wedge of the boundary system and the island. We show that bulk modular flow can move fermion insertions near the right boundary past the horizon leading to lightcone singularities in appropriately smeared boundary correlators, probing physics beyond the horizon. | 我々は、Sachdev-Ye-Kitaev (SYK) 模型と、もう一つの SYK 模型として想定される浴に弱く結合したフェルミオンの相関関数に対するモジュラーフローの効果を研究する。 系と浴は共に熱場二重 (TFD) 状態に準備され、浴をトレースアウトすることで得られる SYK 系の縮約密度行列によって生成されるモジュラーフローの効果に注目する。 後期の時間制限において、片側および両側の 2 つのマヨラナフェルミオンのモジュラーフロー相関関数が非自明な特異点を示すことを示す。 モジュラーパラメータの臨界値である「モジュラースクランブリング時間」を超えると、特異点構造は相関が一方の境界から他方の境界へ転送されることを示します。 計算は、レプリカトリックをユークリッド時間で使用し、適切に解析的に実時間まで継続することで実行されます。 モジュラーフロージェネレータとSL$(2,{\mathbb R})$ブースト間の接続を利用して、微視的描像で両側AdS$_2$ブラックホール時空におけるデュアルバルクモジュラーフローを再構築します。 フローの固定点により、境界システムのエンタングルメントウェッジとアイランドを区切る量子極値面（QES）を識別できます。 バルクモジュラーフローは、フェルミオン挿入を右境界付近の地平線を越えて移動させ、適切にスミアされた境界相関器で光円錐特異点をもたらし、地平線を超えた物理を探ることができます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Models of cosmic inflation generically predict a weak but potentially detectable amount of primordial non-Gaussianity (PNG), which can be used to obtain insights into the degrees of freedom during inflation and their interactions. The simplest types of PNG are the local and non-local (equilateral and orthogonal) shapes of the primordial three-point correlators, which are predicted by models with multiple light fields and derivative interactions in single-field inflation, respectively. In this paper we place constraints on local, equilateral, and orthogonal non-Gaussianities using the power spectrum and bispectrum extracted from first public release of the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Our analysis makes use of higher-order clustering information through a consistent effective field theory (EFT) model for both the power spectrum and bispectrum at one-loop order. Using robust scale cuts where the EFT description is valid, we find the following constraints on PNG amplitudes: $f^{\rm loc}_{\rm NL}=-0.1\pm 7.4$, $f^{\rm equil}_{\rm NL}=719\pm 390$, $f^{\rm orth}_{\rm NL}=-200\pm 100$ (at $68\%$ CL). Non-local PNG constraints can be further improved by combining high-redshift DESI with legacy BOSS data and using simulation-based priors on bias parameters, yielding the strongest large-scale structure constraints to date $f^{\rm equil}_{\rm NL}=200\pm 230$, $f^{\rm orth}_{\rm NL}=-24\pm 86$. Our constraint on $f^{\rm loc}_{\rm NL}$ is competitive with the cosmic microwave background (CMB) limit; the combination gives $f^{\rm loc}_{\rm NL}=-0.0\pm 4.1$, $18\%$ stronger than the CMB only result, which represents the strongest bound on multi-field inflation yet obtained. | 宇宙インフレーションのモデルは、一般的に、弱いながらも潜在的に検出可能な量の原始的非ガウス性（PNG）を予測しており、これを用いてインフレーション中の自由度とその相互作用に関する知見を得ることができる。 最も単純なタイプのPNGは、原始的な3点相関関数の局所的および非局所的（正三角形および直交）形状であり、これらはそれぞれ多重光場および単一場インフレーションにおける微分相互作用を持つモデルによって予測される。 本稿では、ダークエネルギー分光装置（DESI）の最初の公開リリースから抽出されたパワースペクトルとバイスペクトルを用いて、局所的、正三角形、および直交的な非ガウス性に制約を課す。 本解析では、1ループオーダーのパワースペクトルとバイスペクトルの両方に対して、整合有効場理論（EFT）モデルによる高次クラスタリング情報を利用している。 EFT記述が有効なロバストスケールカットを用いて、PNG振幅に対する以下の制約条件を見出した：$f^{\rm loc}_{\rm NL}=-0.1\pm 7.4$、$f^{\rm equil}_{\rm NL}=719\pm 390$、$f^{\rm orth}_{\rm NL}=-200\pm 100$（CL値68%）。 非局所PNG制約条件は、高赤方偏移DESIと従来のBOSSデータを組み合わせ、バイアスパラメータにシミュレーションベースの事前分布を用いることでさらに改善でき、現在までに最も強力な大規模構造制約条件$f^{\rm equil}_{\rm NL}=200\pm 230$、$f^{\rm orth}_{\rm NL}=-24\pm 86$が得られる。 $f^{\rm loc}_{\rm NL}$ に対する我々の制約は宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) の限界と競合する。 この組み合わせにより $f^{\rm loc}_{\rm NL}=-0.0\pm 4.1$ が得られ、CMB のみの結果より $18\%$ 強くなり、これはこれまでに得られたマルチフィールドインフレーションの最も強い限界を表す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we investigate the (pre)-inflationary dynamics of a flat, homogeneous, and isotropic universe governed by the Starobinsky potential within the framework of noncommutative effective loop quantum cosmology. The field equations are solved numerically for various initial conditions and different values of the noncommutative parameter. We analyze the background dynamics for three representative regimes -- the extreme kinetic-energy domination, kinetic-energy domination, and potential-energy domination. A complementary analysis is performed from the viewpoint of dynamical systems, highlighting the qualitative features of the scalar field evolution. Finally, a discussion comparing our results with previous studies employing the chaotic (quadratic) potential in the same formalism is presented. | 本研究では、非可換有効ループ量子宇宙論の枠組みにおいて、スタロビンスキーポテンシャルに支配される平坦、均質、等方的な宇宙の（前）インフレーションダイナミクスを調査する。 様々な初期条件と非可換パラメータの値に対して、場の方程式を数値的に解く。 3つの代表的な領域、すなわち極限運動エネルギー優位、運動エネルギー優位、およびポテンシャルエネルギー優位について、背景ダイナミクスを解析する。 力学系の観点から相補的な解析を行い、スカラー場の発展の質的特徴を明らかにする。 最後に、同じ形式論においてカオス（二次）ポテンシャルを用いた先行研究と本研究の結果を比較する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Nucleon short-range correlations (SRCs) and their high-momentum tails (HMTs) encode key short-range dynamics in nuclei and dense matter. This review provides a concise overview of SRC features relevant to the Equation of State (EOS) of isospin-asymmetric nuclear matter. We summarize empirical and theoretical properties of the single-nucleon momentum distribution $n(k)$, emphasizing the role of the neutron--proton tensor force, the dominance of correlated np pairs, and the enhancement of minority-species HMTs. Links to nucleon effective E-masses, quasi-deuteron components, and orbital entanglement are briefly noted. We examine how SRC-induced HMTs modify kinetic and potential contributions to the EOS in both non-relativistic and relativistic frameworks, including the softening of the kinetic symmetry energy and departures from the isospin parabolic approximation of asymmetric nuclear EOS. Sensitivity to high-momentum components and generalizations to arbitrary dimensions are also highlighted. Implications for heavy-ion reactions are summarized, including effects on particle yields, collective flows, deeply sub-threshold particle production and hard photon emission, driven by modified initial nucleon momentum distributions and abundant high relative-momentum np pairs during the reaction. Finally, we outline SRC-HMT consequences for neutron-star matter, covering proton fractions, tidal deformabilities, $Z$-factors, cooling, and the core--crust transition, as well as possible connections to dark-matter interactions in dense environments. | 核子短距離相関（SRC）とその高運動量テール（HMT）は、原子核および高密度物質における重要な短距離ダイナミクスを符号化する。 本レビューでは、アイソスピン非対称核物質の状態方程式（EOS）に関連するSRCの特徴について簡潔に概説する。 単一核子運動量分布$n(k)$の経験的および理論的特性を要約し、中性子-陽子テンソル力、相関np対の優位性、および少数種HMTの増強の役割を強調する。 核子有効質量E、準重陽子成分、および軌道エンタングルメントとの関連についても簡単に述べる。 我々は、SRC誘起HMTが非相対論的および相対論的枠組みの両方において、EOSへの運動学的およびポテンシャル的寄与をどのように変化させるかを検証する。 これには、運動学的対称性エネルギーの軟化や、非対称核EOSのアイソスピン放物線近似からの逸脱が含まれる。 高運動量成分への感受性と任意の次元への一般化についても強調する。 重イオン反応への影響についてもまとめ、反応中に変化した初期核子運動量分布と豊富な高相対運動量np対によって引き起こされる、粒子収量、集団流、閾値下粒子生成、および硬光子放出への影響を含む。 最後に、SRC-HMTが中性子星物質に与える影響を概説し、陽子比、潮汐変形、$Z$因子、冷却、コア-地殻遷移、そして高密度環境における暗黒物質相互作用との関連性の可能性について考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| How is the production of primordial black holes (PBHs) in single-field models of inflation impacted by the presence of additional scalar fields? We consider the effect of a spectator field - a free scalar field with sub-Hubble mass, no direct coupling to the inflaton, and which makes a subdominant contribution to the total energy density - in the context of single-field models of inflation featuring a transient phase of ultra-slow roll (USR) evolution. Despite the modest title, a spectator field can have a dramatic impact: the slow-roll evolution of the spectator prevents the combined inflaton-and-spectator system from entering into USR, which naively might be expected to preclude the production of PBHs. However, we demonstrate that the growth of perturbations is maintained or enhanced by the spectator, through the rich interplay of curvature and isocurvature perturbations. We show in a model-independent way that the single-field phase of ultra-slow-roll is replaced by two turns in field space encompassing a phase of tachyonic instability for the isocurvature perturbations and a transfer of power from isocurvature to curvature modes. Furthermore, we highlight a degeneracy between the fine-tuning of the feature in the inflaton potential and the parameters of the spectator, leading to an overall resilience of model predictions to parameter variations. This makes it easier for the underlying PBH model to accommodate both high-precision CMB constraints and production of PBHs in the asteroid-mass range. | 単一場インフレーション模型における原始ブラックホール（PBH）の生成は、付加的なスカラー場の存在によってどのような影響を受けるのだろうか？我々は、超低速ロール（USR）発展の過渡期を特徴とする単一場インフレーション模型との関連で、サブハッブル質量を持ち、インフレーションとは直接結合せず、全エネルギー密度への寄与が支配的でない自由スカラー場であるスペクテイター場の効果を考察する。 控えめな名称にもかかわらず、スペクテイター場は劇的な影響を及ぼす可能性がある。 スペクテイターの低速ロール発展は、インフレーションとスペクテイターの複合システムがUSRに入るのを防ぎ、単純に考えるとPBHの生成を防ぐと予想されるかもしれない。 しかし、我々は、曲率摂動と等曲率摂動の豊かな相互作用を通じて、摂動の成長がスペクテイターによって維持または強化されることを示す。 モデルに依存しない方法で、超スローロールの単一磁場位相が、等曲率摂動のタキオン不安定性の位相と等曲率モードから曲率モードへのエネルギー移動を含む磁場空間の2回転に置き換えられることを示す。 さらに、インフレーションポテンシャルの特徴の微調整とスペクテイターのパラメータとの間の退化を強調し、パラメータ変動に対するモデル予測の全体的な復元力につながることを示した。 これにより、基礎となるPBHモデルは、高精度CMB制約と小惑星質量範囲におけるPBHの生成の両方をより容易に考慮できるようになる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct entanglement surfaces for rotating cylindrical black holes in a double holographic setup, extending previous results to the case of stationary backgrounds. We analyze both the 5d braneworld construction as well as the embedding in 10d type IIB string theory. We couple the rotating cylindrical black hole to a non-gravitating bath, and study island and Hartman-Maldacena surfaces. Properties of island surfaces are characterized by three regimes, bounded by two critical parameters. In addition to the critical value known for the static case, we find that a new one emerges, related to the extremal limit of the rotating black hole. This behaviour is present both for the bottom-up as well as the top-down models, for which we find qualitative agreement. | 我々は、二重ホログラフィック設定における回転円筒ブラックホールのエンタングルメント面を構築し、これまでの結果を静止背景の場合に拡張する。 5次元ブレーンワールドの構築と10次元IIB型弦理論への埋め込みの両方を解析する。 回転円筒ブラックホールを非重力浴に結合させ、島状表面とハートマン・マルダセナ表面を研究する。 島状表面の特性は、2つの臨界パラメータによって制限される3つの領域で特徴付けられる。 静的ケースで知られている臨界値に加えて、回転ブラックホールの極限に関連する新たな臨界値が出現することがわかる。 この挙動はボトムアップモデルとトップダウンモデルの両方に見られ、定性的に一致することがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present an alternative dimensional reduction that yields an effective theory of dilatons in a two-dimensional de Sitter background. Specifically, by performing an S-wave reduction of higher-dimensional Einstein gravity, we obtain free massless dilatons in the static patch, and a dynamically evolving dilatons in the past Milne wedge. We then propose a static patch worldsheet formulation in terms of CFTs with SL(2,$\mathbb{R}$) deformed Hamiltonians on the cylinder. A key feature of this construction is that a stretched horizon in the static patch, equipped with an emergent UV boundary condition, acts as a gravitating observer. Using the similar reduction, we have also obtained a Schwarzian action coupled to free massless dilatons in the near horizon near extremal limit of four dimensional charged AdS black holes. The worldsheet description for the same has been proposed and discussed in \cite{Das:2025cuq}. We also comment on how different notions of worldsheet time may themselves be \textit{emergent}. | 我々は、2次元ド・ジッター背景におけるディラトンの有効理論を生み出す代替次元縮小を提示する。 具体的には、高次元アインシュタイン重力のS波縮小を実行することで、静的パッチに質量ゼロの自由ディラトン、過去のミルンウェッジに動的に発展するディラトンを得る。 次に、円筒上にSL(2,$\mathbb{R}$)変形ハミルトニアンを持つCFTによる静的パッチ世界面定式化を提案する。 この構成の重要な特徴は、静的パッチ内の引き伸ばされた地平線が、創発的なUV境界条件を備え、重力観測者として機能することである。 同様の縮小を用いて、4次元荷電AdSブラックホールの近地平線近傍極限において質量ゼロの自由ディラトンに結合したシュワルツ作用も得た。 これに対する世界面記述は、\cite{Das:2025cuq}で提案され議論されている。 また、世界シート時間の異なる概念自体がどのようにして \textit{emergent} になる可能性があるかについてもコメントします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The electromagnetic duality symmetry of Maxwell's equations in vacuum implies that the circular polarization $Q$ of classical electromagnetic waves is conserved. In quantum field theory, the normal-ordered operator $\hat Q$ represents the difference between the number operators of right- and left-handed photons. Previous studies have shown that its expectation value is not conserved for observers propagating in a gravitational field. Here, we show that this Noether symmetry can also be realized in empty waveguides with duality-preserving boundary conditions, and we quantize the source-free Maxwell theory inside a long, cylindrical waveguide undergoing both linear and rotational acceleration from rest. In the vacuum $|0\rangle$ associated to inertial observers, we find that the expectation value $\langle 0| \hat Q |0\rangle $ fails to be conserved for observers co-moving with the waveguide. In particular, frame-dragging effects induce a spectral asymmetry between the right- and left-handed field modes at late times. As a consequence, accelerated detectors co-moving with the rotating waveguide can detect photon-pair excitations from the quantum vacuum, exhibiting an imbalance between opposite helicity modes. This is a relativistic quantum effect, which shows that the classical conservation law associated with duality symmetry is broken in the quantum theory even in flat spacetime, provided we work with non-inertial systems. Our analysis provides a concrete proof of concept for testing this effect in analogue gravity platforms. | 真空中のマクスウェル方程式の電磁双対性対称性は、古典電磁波の円偏光 $Q$ が保存されることを意味する。 量子場の理論では、正規順序演算子 $\hat Q$ は右手系と左手系の光子の数演算子の差を表す。 これまでの研究で、重力場中を伝播する観測者に対してはその期待値が保存されないことが示されている。 本研究では、このノイマン対称性が双対性保存境界条件を持つ空導波管でも実現できることを示し、静止状態から直線加速と回転加速の両方を受ける長い円筒導波管内のソースフリーマクスウェル理論を量子化する。 慣性観測者に関連する真空 $|0\rangle$ では、導波管と共に移動する観測者に対して期待値 $\langle 0| \hat Q |0\rangle $ が保存されないことがわかる。 特に、フレームドラッグ効果は、遅い時間に右手系と左手系の磁場モード間のスペクトル非対称性を誘起します。 その結果、回転導波管と共に移動する加速検出器は、量子真空からの光子対励起を検出し、反対のヘリシティモード間の不均衡を示します。 これは相対論的な量子効果であり、非慣性系を対象とする限り、平坦時空においても量子理論では双対対称性に関連する古典的な保存則が破れていることを示しています。 本解析は、この効果をアナログ重力プラットフォームで検証するための具体的な概念実証を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| There is mounting evidence that entanglement dynamics in chaotic many-body quantum systems in the limit of large subsystems and long times is described by an entanglement membrane effective theory. In this paper, we derive the membrane description in a solvable chaotic large-$N$ model, the Brownian SYK chain. This model has a collective field description in terms of fermion bilinears connecting different folds of the multifold Schwinger-Keldysh path integral used to compute Rényi entropies. The entanglement membrane is a traveling wave solution of the saddle point equations governing these collective fields. The entanglement membrane is characterised by a velocity $v$ and a membrane tension ${\cal E}(v)$ that we calculate. We find that the membrane has finite width for $v |
大規模サブシステムと長時間の極限におけるカオス的多体系量子系のエンタングルメントダイナミクスが、エンタングルメント膜有効理論によって記述されることを示す証拠が増えている。 本稿では、可解なカオス的大 $N$ モデルであるブラウン運動 SYK 鎖における膜記述を導出する。 このモデルは、レーニエントロピーの計算に使用される多重シュウィンガー-ケルディッシュ経路積分の異なる折り畳みを連結するフェルミオン双線形による集団場記述を持つ。 エンタングルメント膜は、これらの集団場を支配する鞍点方程式の進行波解である。 エンタングルメント膜は、計算による速度 $v$ と膜張力 ${\cal E}(v)$ によって特徴付けられる。 膜の幅は $v |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Inflation generally assumes a field with nonzero potential that leads to inflationary expansion happening at arbitrarily early times. We demonstrate potentially observable consequences of inflation with a finite initial time in a model in five-dimensional warped anti-de Sitter space, with both a UV and an IR brane present during inflation. Considering an inflaton with an approximately flat potential localized on the UV brane, we derive the resulting brane motion in the bulk and the 4D effective action describing the dynamics. A concrete model allows us to evaluate possible consequences of a starting point of inflation. The background evolution is driven by the fast roll of the radion at early times and the slow roll of the inflaton at late times. We find that the action has the form of a two-field hyperbolic inflation model, the two fields being the radion and the inflaton, both of which have a time-dependent background solution. This setup is holographically dual to an inflaton coupled to a strongly coupled confined sector in which the confinement scale is larger than the Hubble scale, and a confinement scale whose ratio to the 4D Planck scale evolves cosmologically. Focusing on the period when the equation of state becomes that of inflation, we find that the presence of the IR brane leads to deviations from the approximate de Sitter background in addition to those from the slow-roll parameters of the inflaton potential. We quantify the effect of the presence of the IR brane on the two point function of the adiabatic scalar perturbations and tensor perturbations. The dominant deviations occur at large scales: the adiabatic power spectrum has a blue tilt, while the tensor power spectrum shows oscillatory features. We present numerical fits to the shape of the adiabatic power spectrum, and discuss the implications for cosmic microwave background (CMB) analysis. | インフレーションは一般に、任意の早い時点でインフレーション膨張が起こるような非ゼロのポテンシャルを持つ場を仮定する。 我々は、インフレーション中に UV ブレーンと IR ブレーンの両方が存在する 5 次元の歪んだ反ド・ジッター空間のモデルで、有限の初期時間を持つインフレーションの潜在的に観測可能な結果を実証する。 UV ブレーンに局在するほぼ平坦なポテンシャルを持つインフラトンを考え、結果として生じるバルクでのブレーン運動と、ダイナミクスを記述する 4D 有効作用を導出する。 具体的なモデルにより、インフレーションの開始点の考えられる結果を評価できる。 背景発展は、初期時間での放射子の高速回転と後期時間でのインフラトンの低速回転によって駆動される。 作用は 2 つの場からなる双曲型インフレーション モデルの形をとることがわかった。 この 2 つの場とは放射子とインフラトンであり、どちらも時間依存の背景解を持つ。 この設定は、閉じ込めスケールがハッブルスケールよりも大きい強く結合した閉じ込めセクターに結合したインフレーションと、4D プランクスケールに対する比が宇宙論的に変化する閉じ込めスケールとのホログラフィックな双対である。 状態方程式がインフレーションの方程式になる期間に焦点を当てると、IR ブレーンの存在により、インフレーション ポテンシャルのスロー ロール パラメータからの偏差に加えて、近似的なド・ジッター背景からの偏差も生じることがわかった。 IR ブレーンの存在が、断熱スカラー摂動とテンソル摂動の 2 点関数に与える影響を定量化する。 支配的な偏差は大規模で発生し、断熱パワー スペクトルは青に傾斜し、テンソル パワー スペクトルは振動特性を示す。 断熱パワー スペクトルの形状への数値的近似を示し、宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) 解析への影響について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Low-density parity check (LDPC) codes are a well known class of Pauli stabiliser Hamiltonians that furnish fixed-point realisations of nontrivial gapped phases such as symmetry breaking and topologically ordered (including fracton) phases. In this work, we propose symmetry-preserving deformations of these models, in the presence of a transverse field, and identify special points along the deformations with interesting features: (i) the special point is frustration-free, (ii) its ground states include a product state and the code space of the underlying code, and (iii) it remains gapped in the thermodynamic (infinite volume) limit. So the special point realises a first-order transition between (or the coexistence of) the trivial gapped phase and the nontrivial gapped phase associated with the code. In addition, if the original model has a non-invertible duality symmetry, then so does the deformed model. In this case, the duality symmetry is spontaneously broken at the special point, consistent with the associated anomaly. A key step in proving the gap is a coarse-graining/blocking procedure on the Tanner graph of the code that allows us to apply the martingale method successfully. Our model, therefore, provides the first application of the martingale method to a frustration-free model, that is not commuting projector, defined on an arbitrary Tanner graph. We also discuss several familiar examples on Euclidean spatial lattice. Of particular interest is the 2+1d transverse field Ising model: while there is no non-invertible duality symmetry in this case, our results, together with known numerical results, suggest the existence of a tricritical point in the phase diagram. | 低密度パリティ検査 (LDPC) 符号は、対称性の破れや位相的に秩序立った (フラクトンを含む) 位相などの非自明なギャップ位相の固定点実現を提供する、パウリ安定ハミルトニアンのよく知られたクラスです。 本研究では、横磁場の存在下でこれらのモデルの対称性保存変形を提案し、変形に沿って興味深い特徴を持つ特殊点を特定します。 特殊点は (i) フラストレーションフリーであること、(ii) その基底状態には積状態と基礎となる符号の符号空間が含まれること、(iii) 熱力学的 (無限体積) 極限でもギャップが残ること、です。 そのため、特殊点は、自明なギャップ位相と符号に関連付けられた非自明なギャップ位相との間の一次遷移 (またはそれらの共存) を実現します。 さらに、元のモデルに非可逆な双対対称性がある場合、変形されたモデルにも非可逆な双対対称性があります。 この場合、双対対称性は特殊点において自発的に破れており、これは関連する異常性と整合している。 このギャップを証明するための重要なステップは、コードのタナーグラフ上で粗視化/ブロッキング処理を行うことで、マルチンゲール法をうまく適用できるようにすることである。 したがって、我々のモデルは、任意のタナーグラフ上に定義された、可換射影ではないフラストレーションフリーモデルへのマルチンゲール法の初めての適用例となる。 また、ユークリッド空間格子上のいくつかのよく知られた例についても議論する。 特に興味深いのは2+1次元横磁場イジングモデルである。 この場合、非可逆な双対対称性は存在しないが、我々の結果は既知の数値結果と合わせて、相図に三重臨界点が存在することを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study real-time holographic four point Wightman functions involving scalars, photons, gluons and gravitons in the Poincare patch of AdS$_4$. We show that when the momenta of the middle two operators are spacelike, four-point exchange Wightman functions factorize into a product of three-point functions. This expression coincides with a Wightman conformal partial wave corresponding to the operator dual to the exchanged particle in the bulk. Further, we discuss and explicitly show how these results can be analytically continued to obtain Euclidean AdS correlators up to contact diagrams and avoid the need to perform any nested bulk point integrals in contrast to the traditional Witten diagram approach. We then translate our results to twistor space taking first steps towards a twistor space reformulation of four point Wightman functions. For conformally coupled scalars interacting with a cubic potential, we obtain a beautiful form for four and five point functions. For the interesting case of Yang-Mills theory and Einstein gravity, we derive a simple double copy relation. This is easiest to see when correlators are expressed in twistor space using Schwinger parameterization where the graviton correlator is simply the square of its gluon counterpart. | 我々は、AdS$_4$ のポアンカレパッチにおけるスカラー、光子、グルーオン、重力子を含むリアルタイムホログラフィック 4 点ワイトマン関数を研究する。 中央の 2 つの演算子の運動量が空間的である場合、4 点交換ワイトマン関数は 3 点関数の積に因数分解されることを示す。 この表現は、バルク内の交換粒子の演算子双対に対応するワイトマン共形部分波と一致する。 さらに、これらの結果が解析的に継続して接触図までのユークリッド AdS 相関子を得る方法、および従来のウィッテン図アプローチとは対照的に、入れ子になったバルク点積分を実行する必要性を回避する方法について議論し、明示的に示す。 次に、結果をツイスター空間に変換し、4 点ワイトマン関数のツイスター空間再定式化への第一歩を踏み出す。 3 次ポテンシャルと相互作用する共形結合スカラーに対して、4 点関数と 5 点関数の美しい形を得る。 ヤン＝ミルズ理論とアインシュタイン重力という興味深いケースについて、単純な二重コピー関係を導出します。 これは、相関子をツイスター空間でシュウィンガーパラメータ化を用いて表現すると最も分かりやすくなります。 この場合、重力子相関子はグルーオン相関子の2乗に等しくなります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We determine how much TeV-scale new physics can deviate from flavor universality, $U(3)^5$, while respecting stringent bounds on flavor-changing neutral currents. The minimal continuous subgroup that must be approximately preserved is identified as $SU(2)_{q} \times U(1)_{X}$. With only a few symmetry-breaking spurions of $\mathcal{O}(10^{-2})$, all observed fermion hierarchies may be reproduced, offering a new perspective on the SM flavor puzzle. Remarkably, this framework provides structural flavor protection for generic TeV-scale new physics within the SMEFT, enlarging the space of collider-accessible scenarios beyond MFV and $U(2)^5$ and allowing for richer patterns of flavor violation. | フレーバーを変える中性カレントの厳密な上限を守りながら、TeVスケールの新物理がフレーバー普遍性$U(3)^5$からどれだけ逸脱できるかを決定する。 近似的に保存されなければならない最小連続部分群は$SU(2)_{q} \times U(1)_{X}$として同定される。 対称性を破る少数の$\mathcal{O}(10^{-2})$のスプリオンで、観測されたすべてのフェルミオン階層を再現できる可能性があり、標準模型フレーバーパズルに新たな視点を提供する。 注目すべきことに、この枠組みはSMEFT内の一般的なTeVスケールの新物理に対して構造的フレーバー保護を提供し、MFVと$U(2)^5$を超えて衝突型加速器でアクセス可能なシナリオ空間を拡大し、より豊富なフレーバー違反パターンを可能にする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper we consider gauge theories that are relativistic and scale-invariant, and we construct their deformed versions via suitable star products. In particular, the non-commutative structure is controlled by Drinfel'd twists that are built out of symmetry generators that include the scale transformation. To achieve this, we construct a twisted differential calculus that allows us to identify the proper gauge-covariant quantities. We also show that our construction is equivalent to twists where the symmetry generators are implemented as active transformations of fields. As a consequence of our construction, the deformed gauge theories possess a twisted version of the original symmetry group. Moreover, at the planar level, the deformation is encoded just on the external legs of Feynman diagrams, leaving then the amputated diagrams undeformed. This work extends previous constructions and allows us to define twist-deformations of $\mathcal N=4$ super Yang-Mills that are conjectured to be holographically dual to a class of homogeneous Yang-Baxter deformations of $AdS_5\times S^5$. | 本論文では、相対論的かつスケール不変なゲージ理論を考察し、適切なスター積を介してその変形版を構築する。 特に、非可換構造は、スケール変換を含む対称性生成子から構築されるドリンフェルのツイストによって制御される。 これを実現するために、適切なゲージ共変量を特定できるツイスト微分計算を構築する。 また、この構築は、対称性生成子が場の能動変換として実装されているツイストと等価であることを示す。 この構築の結果、変形ゲージ理論は元の対称群のツイスト版を持つ。 さらに、平面レベルでは、変形はファインマン図の外側の脚にのみエンコードされ、切断された図は変形されないままとなる。 この研究は、これまでの構成を拡張し、$AdS_5\times S^5$ の同次ヤン・バクスター変形のクラスとホログラフィック双対であると推測される $\mathcal N=4$ スーパーヤン・ミルズのツイスト変形を定義することを可能にします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This work proposes a direct link between the hierarchy problem and Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs): we suggest that the small mass of the Higgs boson arises from being dynamically driven to the scale of the WIMP. Such a special electroweak vacuum is singled out by lying close to the critical boundary of a phase transition, as recently explored in a new class of cosmological solutions to the hierarchy problem. They generically predict the Higgs potential to be destabilised just above the weak scale. Intriguingly, the requirement for new physics to achieve this coincides with two independently well-motivated expectations: a split spectrum of light fermions and heavy bosons, as anticipated from naturalness, and the so-called "WIMP miracle". A WIMP with mass around the weak scale not only happens to have the correct thermal relic abundance to be the dark matter (DM), it can also give rise to the necessary critical boundary at the TeV scale through its Yukawa couplings to the Higgs. We use a higgsino-like singlet-doublet model to illustrate our Higgs-DM criticality scenario and show that if this WIMP DM mass is observed to be greater than ~1.2 TeV then it necessarily implies a strong bound on the Higgs mass and an upper bound on the scale of heavy new physics that restores vacuum stability. It can be thoroughly probed in direct detection experiments, astrophysical signals and future collider searches, further motivating a comprehensive exploration of the remaining heavy WIMP parameter space. | 本研究は、階層性問題と弱く相互作用する巨大粒子（WIMP）との直接的な関連性を示唆する。 すなわち、ヒッグス粒子の小さな質量は、WIMPのスケールへと動的に駆動された結果生じると示唆する。 このような特殊な電弱真空は、相転移の臨界境界近傍に存在することで特徴付けられる。 これは、階層性問題に対する新たな宇宙論的解の最近の研究で明らかにされている。 これらの解は、ヒッグスポテンシャルが弱スケールのすぐ上で不安定化することを一般的に予測している。 興味深いことに、これを実現するための新物理の要件は、独立して十分に根拠づけられた2つの期待と一致する。 すなわち、自然性から予想される軽いフェルミオンと重いボソンの分離スペクトルと、いわゆる「WIMPの奇跡」である。 弱スケール付近の質量を持つWIMPは、暗黒物質（DM）となるのに適切な熱的残存量を持つだけでなく、ヒッグス粒子との湯川相互作用を通じて、TeVスケールにおいて必要な臨界境界を生じさせる可能性もある。 我々はヒッグスノ型のシングレット-ダブレットモデルを用いて、ヒッグス粒子-DM臨界シナリオを説明し、このWIMP DM質量が約1.2 TeVを超えると観測された場合、必然的にヒッグス粒子質量に強い上限が与えられ、真空安定性を回復する重い新物理スケールの上限も与えられることを示す。 これは直接検出実験、天体物理学的信号、そして将来の衝突型加速器探索によって徹底的に調べることができ、残された重いWIMPパラメータ空間の包括的な探査をさらに促進する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the 'number' $\mathfrak{N}(μ)$ of AdS vacua with a UV cut off $ μ$. It has been proposed that this number is finite. We find evidence that $\mathfrak{N}(μ)\lesssim a \ μ^{-b}$ as $μ\rightarrow 0$ for some constants $a$ and $b$ of $O(1)$ in Planck units that may depend on dimension and the number of supercharges. For this result to hold it is crucial to integrate over the volume of massless and tachyonic directions of AdS which corresponds to the volume of the space of marginal and relevant deformations of the dual CFT. We are led to the surprising prediction that theories with large number of light moduli contribute very little to the volume measure among all theories. We also speculate about the dS case leading to the number of quasi-dS vacua of the order of $Λ^{-α}$ for some $O(1)$ parameter $α$. | 我々は、紫外線カットオフ $ μ$ を持つ AdS 真空の「数」$\mathfrak{N}(μ)$ を調べる。 この数は有限であると提案されている。 我々は、次元と超電荷の数に依存する可能性のあるプランク単位での $O(1)$ のいくつかの定数 $a$ と $b$ に対して、$\mathfrak{N}(μ)\lesssim a \ μ^{-b}$ が $μ\rightarrow 0$ であることを示す証拠を見つけた。 この結果が成り立つためには、AdS の質量ゼロ方向とタキオン方向の体積にわたって積分することが重要であり、これは双対 CFT の周辺変形と関連変形の空間の体積に対応する。 我々は、すべての理論の中で、多数の光弾性係数を持つ理論は体積測定にほとんど寄与しないという驚くべき予測に導かれる。 また、ある$O(1)$パラメータ$α$に対して$Λ^{-α}$のオーダーの準dS真空の数をもたらすdSの場合についても推測する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study $1/12$-BPS and $1/16$-BPS cohomologies and the fortuitous mechanism in ABJM theory. We first establish the existence of fortuitous states in the $N=1$ theory, where the theory is abelian and trace relations are extreme. We then provide explicit constructions of fortuitous states at $N=2$. We find fortuitous states both at weak coupling, in direct parallel to what has been done in $\mathcal{N}=4$ SYM, but we also find additional fortuitous states at $k=2$, which is in the strongly coupled regime. The extra fortuitous states that appear at $k=2$ are in non-trivial monopole sectors. A striking distinction from $\mathcal{N}=4$ SYM is that the fortuitous states appear at much smaller quantum numbers, making them easier to find. Along the way, we formulate a non-renormalization conjecture for cohomologies in ABJM. | 我々は、ABJM理論における$1/12$-BPSおよび$1/16$-BPSコホモロジーと偶然メカニズムを研究する。 まず、理論がアーベル的でトレース関係が極値である$N=1$理論において偶然状態の存在を確立する。 次に、$N=2$における偶然状態の明示的な構成を与える。 我々は、$\mathcal{N}=4$ SYMで行われたことと直接並行して、弱結合において偶然状態を発見するが、強結合領域である$k=2$においても追加の偶然状態を発見する。 $k=2$で現れる追加の偶然状態は、非自明なモノポールセクターに存在する。 $\mathcal{N}=4$ SYMとの顕著な違いは、偶然状態がはるかに小さな量子数で現れるため、発見が容易になることである。 その過程で、ABJM のコホモロジーに対する非繰り込み予想を定式化します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We identify a symmetry that enforces every symmetric model to have a Fermi surface. These symmetry-enforced Fermi surfaces are realizations of a powerful form of symmetry-enforced gaplessness. The symmetry we construct exists in quantum lattice fermion models on a $d$-dimensional Bravais lattice, and is generated by the onsite U(1) fermion number symmetry and non-onsite Majorana translation symmetry. The resulting symmetry group is a non-compact Lie group closely related to the Onsager algebra. For a symmetry-enforced Fermi surface $\cal{F}$, we show that this UV symmetry group always includes the subgroup of the ersatz Fermi liquid L$_{\cal{F}}$U(1) symmetry group formed by even functions ${f(\mathbf{k})\in\mathrm{U}(1)}$ with ${\mathbf{k}\in \cal{F}}$. Furthermore, we comment on the topology of these symmetry-enforced Fermi surfaces, proving they generically exhibit at least two non-contractible components (i.e., open orbits). | 我々は、あらゆる対称モデルがフェルミ面を持つことを強制する対称性を特定する。 これらの対称性強制フェルミ面は、対称性強制ギャップレス性の強力な形態の実現である。 我々が構築する対称性は、d次元ブラヴェ格子上の量子格子フェルミオン模型に存在し、オンサイトU(1)フェルミオン数対称性と非オンサイトマヨラナ並進対称性によって生成される。 結果として得られる対称群は、オンサガー代数と密接に関連する非コンパクトリー群である。 対称性強制フェルミ面$\cal{F}$に対して、このUV対称群は、偶関数${f(\mathbf{k})\in\mathrm{U}(1)}$と${\mathbf{k}\in \cal{F}}$によって形成される擬似フェルミ液体L$_{\cal{F}}$U(1)対称群の部分群を常に含めることを示す。 さらに、これらの対称性強制フェルミ面の位相について考察し、一般的に少なくとも2つの非縮約成分（すなわち開軌道）を示すことを証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using twistor string theory, we engineer a gravitational holographic dual of the self-dual sector of $\mathcal{N}=4$ super Yang-Mills theory. This provides a top-down example of holography at zero 't Hooft coupling. Our holographic dictionary operates at the level of D-branes wrapping twistor lines and generalizes the D-instanton prescription used to compute scattering amplitudes. As an application, we study the correlators of determinant operators that act as generating functions of half-BPS operators in the self-dual theory. We show that these correlators are dual to configurations of giant gravitons in the bulk. | ツイスター弦理論を用いて、$\mathcal{N}=4$ 超ヤン＝ミルズ理論の自己双対セクターの重力ホログラフィック双対を設計する。 これは、ゼロ 't Hooft 結合におけるホログラフィックのトップダウンの例となる。 我々のホログラフィック辞書は、ツイスター線を包むDブレーンのレベルで動作し、散乱振幅の計算に用いられるDインスタントン処方を一般化する。 応用として、自己双対理論において半BPS演算子の生成関数として作用する行列式演算子の相関子を研究する。 これらの相関子は、バルク中の巨大重力子の構成と双対であることを示す。 |