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| Original Text | 日本語訳 |
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| Photon-graviton conversion in an electromagnetic field is a well-known prediction of Einstein-Maxwell theory. First discussed at tree-level by Gertsenshtein in 1962, more recently it has been shown to lead to magnetic dichroism starting from one-loop. While previously only two diagrams were assumed to contribute to this one-loop photon-graviton amplitude in a constant electromagnetic field, here we point out the existence of a third one involving a tadpole subdiagram. As shown by H. Gies and one of the authors in 2016 for the pure QED case, such diagrams cannot be omitted in general even though the tadpole formally vanishes. After a short review of the calculation of one-loop photon-graviton amplitudes in the worldline formalism, we use this formalism for a unified calculation of all three diagrams. Although phenomenologically this amplitude is mainly of interest for the case of the spinor loop in a magnetic field, here we will also include the scalar loop and the electric field component, since the computational effort is essentially the same. We show that the tadpole diagram, although contributing to the amplitude, does not contribute to the magnetic dichroism. The gravitational Ward identity provides a useful check. | 電磁場における光子-重力子変換は、アインシュタイン-マクスウェル理論のよく知られた予測である。 1962年にゲルトセンシュタインによってツリーレベルで初めて議論され、最近では1ループから始まる磁気二色性につながることが示された。 これまでは、一定電磁場におけるこの1ループ光子-重力子振幅に寄与するダイアグラムは2つだけと考えられていたが、ここではオタマジャクシサブダイアグラムを含む3つ目のダイアグラムの存在を指摘する。 2016年にH. Giesと著者の1人が純粋なQEDの場合に示したように、オタマジャクシが正式には消えても、このようなダイアグラムは一般に省略できない。 世界線形式での1ループ光子-重力子振幅の計算を簡単にレビューした後、この形式を使用して3つのダイアグラムすべてを統一的に計算する。 現象論的には、この振幅は主に磁場中のスピノルループの場合に関心の対象となりますが、ここでは計算量が本質的に同じであるため、スカラーループと電場成分も含めます。 オタマジャクシ図は振幅には寄与しますが、磁気二色性には寄与しないことを示します。 重力ウォード恒等式は、このことを検証する上で役立ちます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the holographic realization of the $SO(6)_R$ R-symmetry of $\mathcal{N}=4$ super Yang-Mills with unitary gauge group. Focusing on 1/2 BPS states in the $[0,J,0]$ representation of $SO(6)_R$, it is known that depending on the scaling of $J$ with $N$, these are best described holographically in terms of gravitational waves ($J\ll N$) or D3 brane giant gravitons ($J\sim N$). These two descriptions are bridged by the dielectric effect, as the D3 giant can be regarded as a puffed-up configuration of gravitational waves. The natural non-BPS branes for symmetry operators are either 4-branes or non-BPS Kaluza-Klein monopoles. We show that the former can be regarded as a dielectric expansion of the latter, in parallel to the charged operators. We also propose symTh and symTFT candidates for the $SO(6)_R$ symmetry, whose operators at the boundary must correspond to the non-BPS branes. | ユニタリーゲージ群を持つ$\mathcal{N}=4$超ヤン・ミルズの$SO(6)_R$ R対称性のホログラフィック実現を研究する。 $SO(6)_R$の$[0,J,0]$表現における1/2 BPS状態に注目すると、$J$の$N$によるスケーリングに依存して、これらは重力波（$J\ll N$）またはD3ブレーン巨大重力子（$J\sim N$）を用いてホログラフィックに記述することが最もよく知られている。 D3巨大重力子は重力波の膨らんだ配置と見なすことができるため、これら2つの記述は誘電効果によって橋渡しされる。 対称性演算子に対する自然な非BPSブレーンは、4次元ブレーンまたは非BPSカルツァ＝クラインモノポールのいずれかである。 前者は後者の誘電展開として、荷電演算子と並列に見なすことができることを示す。 また、$SO(6)_R$対称性の候補としてsymThとsymTFTを提案するが、その境界における演算子は非BPSブレーンに対応している必要がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In recent work we began a study of the correlators of multiple light-like Wilson loops in $\mathcal{N}=4$ super Yang-Mills theory, focussing primarily on tree-level calculations and, beyond tree-level, to the Abelian theory. Here we calculate $O(g^2)$ correlators of multiple light-like Wilson loops in the $SU(N)$ theory. We use the chiral box expansion and a study of the leading singularities of the loop integrand to arrive at integrated expressions for these objects. We then use the results of these calculations to verify that a natural generalisation of the $\bar{Q}$-equation, familiar from the study of single Wilson loops, holds in the $SU(N)$ theory. This $\bar{Q}$-equation should provide a valuable tool for the computation of multiple Wilson loop correlators at higher order in the coupling. | 最近の研究で、我々は$\mathcal{N}=4$の超ヤン・ミルズ理論における多重軽量ウィルソンループの相関子の研究を開始した。 主にツリーレベルの計算に焦点を当て、ツリーレベルを超えてアーベル理論にまで及んでいる。 ここでは、$SU(N)$理論における多重軽量ウィルソンループの$O(g^2)$相関子を計算する。 カイラルボックス展開とループ積分関数の主要特異点の研究を用いて、これらのオブジェクトの積分表現を得る。 次に、これらの計算結果を用いて、単一ウィルソンループの研究でおなじみの$\bar{Q}$方程式の自然な一般化が$SU(N)$理論でも成り立つことを検証する。 この$\bar{Q}$方程式は、結合における高次の多重ウィルソンループ相関子の計算に有用なツールとなるはずである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss the Kontsevich-Segal-Witten criterion for the allowability of complex metrics, in the context of the gravitational path integral that calculates the supersymmetric index. We focus on the saddle points that capture the contribution of supersymmetric black holes in AdS$_5$ space. We show that, for such black holes with two independent angular momenta, the conditions imposed on the corresponding saddle point by the KSW criterion are equivalent to the ones arising from the convergence of the microscopic trace form of the supersymmetric index. This result adds to previous results establishing such an equivalence in other, simpler examples of the gravitational index in AdS space and flat space. Along the way, we give a practical algorithm for implementing the KSW criterion in terms of eigenvalues of certain matrices. | 我々は、超対称指数を計算する重力経路積分の文脈において、複素計量の許容性に関するKontsevich-Segal-Witten基準について議論する。 特にAdS$_5$空間における超対称ブラックホールの寄与を捉える鞍点に注目する。 2つの独立した角運動量を持つこのようなブラックホールの場合、KSW基準によって対応する鞍点に課される条件は、超対称指数の微視的トレース形式の収束から生じる条件と等価であることを示す。 この結果は、AdS空間および平坦空間における重力指数の他のより単純な例における同様の等価性を確立した以前の結果に付加されるものである。 その過程で、特定の行列の固有値に関してKSW基準を実装するための実用的なアルゴリズムを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We introduce a new causal spinfoam vertex for $4$d Lorentzian quantum gravity. The causal data are encoded in Toller $T$-matrices, which add to Wigner $D$-matrices $T^{(+)}+T^{(-)}=D$, and for which we provide a Feynman $\mathrm{i}\varepsilon$ representation. We discuss how the Toller poles cancel in the EPRL vertex, how the Livine-Oriti model is obtained in the Barrett-Crane limit, and how spinfoam causal data are distinct from Regge causal data. In the large-spin limit, we show that only Lorentzian Regge geometries with causal data compatible with the spinfoam data are selected, resulting in a single exponential $\exp(+\mathrm{i}\, S_{\mathrm{Regge}}/\hbar)$ and a new form of causal rigidity. | 4次元ローレンツ量子重力のための新しい因果スピンフォーム頂点を導入する。 因果データは、ウィグナーD行列$T^{(+)}+T^{(-)}=D$に加算されるトーラーT行列に符号化され、これに対してファインマン$\mathrm{i}\varepsilon$表現を与える。 EPRL頂点においてトーラー極がどのように打ち消されるか、バレット・クレーン極限においてリヴィン-オリティ模型がどのように得られるか、そしてスピンフォーム因果データがレッジェ因果データとどのように異なるかについて議論する。 大スピン極限では、スピンフォームデータと互換性のある因果データを持つロレンツ・レッジェ幾何学のみが選択され、単一の指数関数$\exp(+\mathrm{i}\, S_{\mathrm{Regge}}/\hbar)$と新しい形の因果剛性が得られることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We propose a superconducting-circuit architecture that realizes a compact U(1) lattice gauge theory using the intrinsic infinite-dimensional Hilbert space of phase and charge variables. The gauge and matter fields are encoded directly in the degrees of freedom of the rotor variables associated with the circuit nodes, and Gauss's law emerges exactly from the conservation of local charge, without auxiliary stabilizers, penalty terms, or Hilbert-space truncation. A minimal gauge-matter coupling arises microscopically from Josephson nonlinearities, whereas the magnetic plaquette interaction is generated perturbatively via virtual matter excitations. Numerical diagonalization confirms the emergence of compact electrodynamics and coherent vortex excitations, underscoring the need for large local Hilbert spaces in the continuum regime. The required circuit parameters are within the current experimental capabilities. Our results establish superconducting circuits as a scalable, continuous-variable platform for analog quantum simulation of non-perturbative gauge dynamics. | 我々は、位相変数と電荷変数の固有無限次元ヒルベルト空間を用いてコンパクトなU(1)格子ゲージ理論を実現する超伝導回路アーキテクチャを提案する。 ゲージ場と物質場は、回路ノードに関連付けられた回転子変数の自由度に直接符号化され、ガウスの法則は、補助安定化因子、ペナルティ項、ヒルベルト空間切断なしに、局所電荷保存則から厳密に導出される。 極小ゲージ-物質結合はジョセフソン非線形性から微視的に生じ、磁気プラケット相互作用は仮想物質励起を介して摂動的に生成される。 数値対角化により、コンパクト電気力学とコヒーレント渦励起の出現が確認され、連続体領域における大規模な局所ヒルベルト空間の必要性が強調される。 必要な回路パラメータは、現在の実験能力の範囲内である。 我々の研究結果は、超伝導回路を、非摂動的なゲージダイナミクスのアナログ量子シミュレーションのためのスケーラブルな連続変数プラットフォームとして確立するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Motivated by Maldacena's observer-centric formulation of de~Sitter physics \cite{Maldacena:2024spf}, we develop an observer-dependent state-counting framework in Euclidean de~Sitter space by modeling the observer as a massive equatorial worldline carrying an SU(3) clock. Starting from the gauge-fixed graviton path integral on $S^D$, we trace the one-loop phase $\ii^{D+2}$ to a finite set of scalar and conformal Killing modes and show that, once the worldline is included, the $(D-1)$ transverse negative modes cancel the corresponding $(D-1)$ conformal Killing directions mode by mode. The residual fixed-$β$ phase from the global conformal factor and reparametrizations is removed by imposing the Hamiltonian constraint $H_{\text{patch}} - H_{\text{clock}} - ν= 0$ via a Bromwich inverse Laplace transform, which under explicit complete-monotonicity assumptions yields a real and positive microcanonical density. We stress that this positivity statement is conditional on Assumptions (A1)--(A3) and is established at one loop about the round $S^D$ saddle in the probe regime $G E_{\rm clock}/R\ll 1$; a self-consistent backreacting or higher-loop extension is a natural next step. In earlier work \cite{Ali:2025wld,Ali:2024rnw} we argued that unbroken SU(3) confinement at $T\to 0$ can account for the observed value of the cosmological constant and for the origin of the fundamental constants $(\hbar,G,c)$ as effective couplings fixed by the SU(3) vacuum structure; this makes SU(3) the natural candidate for the internal clock of de~Sitter, whose radius and temperature are themselves set by the same cosmological constant. This idea is implemented with three explicit SU(3) realizations (qutrit, Cartan weight-lattice, and $U(1)^2$ rotor), for which the observer-inclusive density of states factorizes into a universal gravity factor, a universal worldline residue, and a clock-dependent SU(3) weight. | Maldacenaによる観測者中心のデ・シッター物理学の定式化 \cite{Maldacena:2024spf} に着目し、観測者をSU(3)時計を持つ質量を持つ赤道世界線としてモデル化することにより、ユークリッド・デ・シッター空間における観測者依存の状態計数枠組みを構築する。 $S^D$上のゲージ固定重力子経路積分から出発し、1ループ位相$\ii^{D+2}$を有限個のスカラーおよび共形キリングモードまで追跡し、世界線が組み込まれると、$(D-1)$横方向負モードが対応する$(D-1)$共形キリング方向をモードごとに打ち消すことを示す。 大域的共形因子と再パラメータ化から生じる残余の固定$β$位相は、ブロムウィッチ逆ラプラス変換を用いてハミルトニアン制約$H_{\text{patch}} - H_{\text{clock}} - ν= 0$を課すことで除去される。 これは、明示的な完全単調性仮定の下で、実数かつ正のミクロカノニカル密度を与える。 この正値性は仮定(A1)～(A3)を条件とし、プローブ領域$G E_{\rm clock}/R\ll 1$における円形$S^D$鞍点の1ループで成立することを強調する。 自己無撞着なバックリアクティングまたは高ループ拡張は、自然な次のステップである。 以前の研究 \cite{Ali:2025wld,Ali:2024rnw} では、$T\to 0$ での SU(3) 閉じ込めが破れていないことで、観測された宇宙定数の値と、SU(3) 真空構造によって固定された有効結合としての基本定数 $(\hbar,G,c)$ の起源を説明できると主張しました。 これにより、SU(3) は、半径と温度自体が同じ宇宙定数によって設定される de~Sitter の内部時計の自然な候補となります。 このアイデアは、3 つの明示的な SU(3) 実現 (qutrit、Cartan 重み格子、および $U(1)^2$ ローター) によって実装され、観測者を含む状態密度は、普遍重力因子、普遍世界線残余、および時計依存の SU(3) 重みに因数分解されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show how various constructions of $\mathbb{Z}$-graded Lie superalgebras are related to each other. These Lie superalgebras have a Lie algebra $\mathfrak{g}$ as the subalgebra at degree 0, an odd $\mathfrak{g}$-module V as the subspace at degree 1, and an embedding tensor as an element at degree -1. This is a linear map from V to $\mathfrak{g}$ satisfying a quadratic constraint, which equips V with the structure of a Leibniz algebra. | $\mathbb{Z}$-次数付きリー超代数の様々な構成が互いにどのように関連しているかを示す。 これらのリー超代数は、次数0の部分代数としてリー代数$\mathfrak{g}$、次数1の部分空間として奇$\mathfrak{g}$加群V、次数-1の元として埋め込みテンソルを持つ。 これはVから$\mathfrak{g}$への線型写像であり、二次制約を満たす。 これによりVはライプニッツ代数の構造を持つ。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We employ the wavelet formalism of quantum field theory to study field theories in the nonperturbative Hamiltonian framework. Specifically, we make use of Daubechies wavelets in momentum space. These basis elements are characterised by a resolution and a translation index that provides for a natural nonperturbative infrared and ultraviolet truncation of the quantum field theory. As an application, we consider the $φ^4$ theory and demonstrate the emergence of the well-known nonperturbative strong-coupling phase transition in the $m^2>0$ sector. | 非摂動論的ハミルトニアン枠組みにおける場の理論を研究するため、量子場の理論のウェーブレット形式を用いる。 具体的には、運動量空間におけるドーブシー・ウェーブレットを用いる。 これらの基底要素は、量子場の理論の自然な非摂動論的赤外および紫外打ち切りを可能にする分解能と並進指数によって特徴付けられる。 応用として、我々は$φ^4$理論を考察し、$m^2>0$セクターにおけるよく知られた非摂動論的強結合相転移の出現を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a local subtraction scheme that enables the combined integration of loop momenta and the final-state parton phase space in real-virtual NNLO QCD corrections to cross sections for hadroproduction of electroweak and other colorless states. All initial- and final-state infrared singularities are subtracted at the integrand level in momentum space, yielding a locally finite integral ready for numerical integration in four dimensions. The subtraction terms are all based on the well-understood process of single-Higgs production. The core of our subtraction scheme relies on achieving local factorization in all infrared limits of real and virtual momenta. This necessitates systematic modifications of the original Feynman integrand for loop amplitudes, enabling gauge symmetry cancellations before performing integrations. Our approach provides an essential step toward NNLO cross-section calculations for hadron collider processes, where both loop and phase-space integrations are carried out numerically. | 我々は、電弱状態およびその他の無色状態のハドロン生成断面積に対する実-仮想 NNLO QCD 補正において、ループ運動量と終状態パートン位相空間の組み合わせ積分を可能にする局所減算方式を提示する。 すべての初期および終状態赤外線特異点は、運動量空間の積分関数レベルで減算され、4 次元の数値積分にすぐに使用できる局所有限積分が生成される。 減算項はすべて、十分に理解されている単一ヒッグス生成過程に基づいている。 我々の減算方式の中核は、実および仮想運動量のすべての赤外線極限で局所因数分解を達成することに依存している。 これには、積分を実行する前にゲージ対称性のキャンセルを可能にするために、ループ振幅に対する元のファインマン積分関数を系統的に修正することが必要である。 我々のアプローチは、ループ積分と位相空間積分の両方が数値的に実行されるハドロン衝突型加速器プロセスの NNLO 断面積計算への重要なステップを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using skein valued holomorphic curve counting techniques, we give a flow loop formula for the skein valued partition function of the Lagrangian knot complement of a fibered knot (of the $A$-model open topological strings with Lagrangian $A$-branes wrapping the complement) in the cotangent bundle of the three-sphere and in the resolved conifold. For torus knots we show that the partition function in the cotangent bundle localizes on two or three holomorphic annuli and give a corresponding generalized quiver structure for the partition function in the resolved conifold. We connect the formula to the augmentation curve, the representation variety of the knot contact homology algebra of the knot, generated by Reeb chords of its Legendrian conormal and with differential given by holomorphic disks interpolating between words of Reeb chords. The curve admits a quantization as a $q$-difference equation for the generating function of symmetrically colored HOMFLYPT-polynomials of the knot or, geometrically, for the $U(1)$-partition function of the knot conormal. For $(2,2p+1)$-torus knots we show that, after a change of variables, the partition function of the knot complement also satisfies this $q$-difference equation. This gives another geometrically defined coordinate chart for the $D$-module defined by the quantized augmentation polynomial. | かせ値正則曲線カウント法を用いて、三次元球面の余接バンドルおよび分解円錐体におけるファイバー結び目（ラグランジュ $A$-ブレーンが補集合を包む $A$-模型の開いた位相弦）のラグランジュ結び目補集合のかせ値分割関数のフローループ式を与える。 トーラス結び目については、余接バンドル内の分割関数が2つまたは3つの正則環状領域に局在することを示し、分解円錐体内の分割関数に対応する一般化された箙構造を与える。 この式を、結び目の結び目接触ホモロジー代数の表現多様体である増加曲線に結び付ける。 これは、ルジャンドリアン余正規分布のレーブ弦によって生成され、レーブ弦の語間を補間する正則円板によって微分が与えられる。 この曲線は、結び目の対称色HOMFLYPT多項式の生成関数に対する$q$差分方程式として、あるいは幾何学的には結び目の余正規分布の$U(1)$分配関数として量子化される。 $(2,2p+1)$トーラス結び目については、変数変換後、結び目の補集合の分配関数もこの$q$差分方程式を満たすことを示す。 これにより、量子化された増加多項式によって定義される$D$加群の、幾何学的に定義された別の座標チャートが得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present exact solutions of the Einstein-$SU(2)$ non-linear sigma model in $3+1$ spacetime dimensions, describing bumpy black holes and black branes. Using an Ansatz for superfluid pion multi-vortices, the matter sector reduces to a first-order BPS system, while the Einstein equations reduce to a Liouville equation with a smooth source governing the horizon deformation. These solutions describe horizons of different constant curvatures, with nontrivial bumpy geometries protected by an integer topological invariant, namely the vorticity, which also controls the number of bumps and the black hole thermodynamics. Remarkably, such horizons arise in a minimal and physically motivated matter model, without invoking exotic fields or modified gravity. The physical implications of these results in holography and astrophysics are briefly described. | 我々は、バンピーブラックホールとブラックブレーンを記述する、3+1次元時空におけるアインシュタイン-SU(2)非線形シグマ模型の厳密解を提示する。 超流動パイ中間子多重渦の仮説を用いることで、物質セクターは一次BPS系に帰着し、アインシュタイン方程式は地平線の変形を支配する滑らかな源を持つリウヴィル方程式に帰着する。 これらの解は、異なる定曲率の地平線を記述する。 これらの地平線では、渦度という整数位相不変量によって保護された非自明なバンピー形状が、バンプの数とブラックホールの熱力学も制御する。 驚くべきことに、このような地平線は、エキゾチック場や修正重力を導入することなく、極小かつ物理的に動機付けられた物質模型で生じる。 これらの結果がホログラフィーと天体物理学に及ぼす物理的影響について簡単に説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this note, we will generalize the concept of the holography for the color superconductivity (CSC) phase becomes to d-dimension AdS instead of 6d. The dual field theory live in (d-1)-dimension $SU(N_c)$ and have no confinement phase contradiction with the QCD color superconductivity. And we will try to use holographic model with Einstein-Maxwell gravity in d dimension AdS and we study this phase with $N_c\geq 2$. And after, we will discuss the equation of state of the color superconductivity in $d=4$ case without confinement via holography | 本稿では、ホログラフィーの概念を一般化し、カラー超伝導（CSC）相が6d次元ではなくd次元AdS相になることを考察する。 双対場理論は(d-1)次元$SU(N_c)$に存在し、QCDカラー超伝導との閉じ込め相矛盾は存在しない。 次に、d次元AdSにおいてアインシュタイン・マクスウェル重力場とホログラフィック模型を用いて、$N_c\geq 2$の相を考察する。 その後、ホログラフィーによる閉じ込めのない$d=4$の場合のカラー超伝導の状態方程式について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Undecidability, a hallmark of Gödel incompleteness theorems, has recently emerged in quantum many-body physics through the spectral gap problem. We demonstrate how this logical limitation can be holographically transmitted to a class of gravitational theories via the AdS/CFT correspondence. By embedding a translationally invariant spin Hamiltonian with undecidable gap status into a large-N gauge theory, we generate an AdS dual in which the selection of dominant bulk saddle (Poincaré AdS or AdS soliton) is itself undecidable. Consequently, under standard semiclassical holographic assumptions, even determining which smooth spacetime geometry emerges from quantum gravity can be beyond the limits of computability. | ゲーデルの不完全性定理の特徴である決定不能性は、スペクトルギャップ問題を通じて量子多体物理学において最近明らかになってきた。 我々は、この論理的限界がAdS/CFT対応を介して、ある種の重力理論にホログラフィックに伝達されることを示す。 決定不能ギャップ状態を持つ並進不変スピンハミルトニアンを大Nゲージ理論に埋め込むことで、支配的なバルクサドル（ポアンカレAdSまたはAdSソリトン）の選択自体が決定不能となるAdS双対を生成する。 その結果、標準的な半古典的ホログラフィック仮定の下では、量子重力からどのような滑らかな時空幾何学が出現するかを決定することさえ、計算可能性の限界を超え得る。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We argue that the polynomial degeneracies of curvature invariants can act as geometric selection rules for spacetime singularities in modified theories of gravity. The degeneracies arise purely from the algebraic structure of Riemannian geometry and impose non-trivial constraints on the effective energy-momentum tensor. We derive these constraints for metric $f(R)$ gravity and a wide class of scalar-tensor theories to show that a singularity formation is generally occluded by curvature and/or scalar-induced anisotropies. Therefore, formation of a singularity in modified theories of gravity is not always a generic outcome but can occur only along algebraically admissible branches selected by Riemannian curvature invariants. | 曲率不変量の多項式的退化は、修正重力理論における時空特異点の幾何学的選択則として作用し得ることを主張する。 この退化は純粋にリーマン幾何学の代数的構造から生じ、有効エネルギー運動量テンソルに非自明な制約を課す。 我々はこれらの制約を計量$f(R)$重力と広範なクラスのスカラーテンソル理論に対して導出し、特異点の形成は一般に曲率および／またはスカラー誘起異方性によって遮蔽されることを示す。 したがって、修正重力理論における特異点の形成は必ずしも一般的な結果ではなく、リーマン曲率不変量によって選択される代数的に許容される枝に沿ってのみ起こり得る。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Matrix elements of the energy-momentum tensor for one-particle states of the $Z$-boson are parameterized in terms of gravitational form factors. One-loop order electroweak corrections to these quantities are calculated. Renormalization and physical interpretation of the obtained results are discussed. | $Z$ボソンの一粒子状態におけるエネルギー運動量テンソルの行列要素を、重力形状因子を用いてパラメータ化する。 これらの量に対する1ループオーダーの電弱補正を計算する。 得られた結果の繰り込みと物理的解釈について議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Classical mechanics admits multiple equivalent formulations, from Newton's equations to the variational Lagrange-Hamilton framework and the scalar Hamilton-Jacobi (HJ) theory. In the HJ formulation, classical ensembles evolve through the continuity equation for a real density $ρ= R^{2}$ coupled to Hamilton's principal function $S$. Here we develop a complementary formulation, the Hamilton-Jacobi-Schrödinger (HJS) theory, by embedding the pair $(R,S)$ into a single complex field. Starting from a completely general complex ansatz $ψ= f(R,S) e^{i g(R,S)}$, and imposing two minimal structural requirements, we obtain a unique map $ψ= R e^{iS/κ}$ together with a linear HJS equation whose $|κ| \to 0$ limit reproduces the HJ formulation exactly. Remarkably, when $\mathrm{Re}(κ)\neq 0$, essential features of quantum mechanics, including superposition, operator algebra, commutators, the Heisenberg uncertainty principle, Born's rule, and unitary evolution, arise naturally as consistency conditions. HJS thus provides a unified mathematical viewpoint in which classical and quantum dynamics appear as different limits of a single underlying structure. | 古典力学には、ニュートン方程式から変分ラグランジュ-ハミルトン枠組み、スカラーハミルトン-ヤコビ（HJ）理論に至るまで、複数の同等な定式化が存在します。 HJ定式化では、古典集団は、ハミルトンの主関数$S$と結合した実密度$ρ= R^{2}$の連続方程式を通して発展します。 ここでは、ペア$(R,S)$を単一の複素場に埋め込むことで、補完的な定式化であるハミルトン-ヤコビ-シュレーディンガー（HJS）理論を展開します。 完全に一般的な複素仮説$ψ= f(R,S) e^{i g(R,S)}$から始めて、2つの最小構造要件を課すことで、一意の写像$ψ= R e^{iS/κ}$と、その極限$|κ| \to 0$でHJ定式化を正確に再現する線型HJS方程式を得ます。 注目すべきことに、$\mathrm{Re}(κ)\neq 0$ のとき、重ね合わせ、作用素環、交換子、ハイゼンベルクの不確定性原理、ボルンの規則、ユニタリー進化といった量子力学の本質的な特徴が、無矛盾性条件として自然に現れる。 このように、HJS は、古典力学と量子力学が単一の基礎構造の異なる極限として現れる、統一的な数学的視点を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Accretion discs that are tilted with respect to their compact hosts can warp out-of-plane through general relativistic frame-dragging. Warp influences disc dynamics in ways that have been studied extensively, especially as regards instabilities that might lead to rapid angular-momentum cancellation between neighbouring rings of fluid and mass infall. We provide a review of warped-disc phenomena here, revisiting key hydrodynamical assumptions that impact calculations of the shear viscosity controlling instability thresholds. Relativistic effects at the level of gas-parcel orbits are included, as are external Lorentz forces applied by the compact primary's magnetic field. Semi-analytic analysis reveals that intense magnetic fields can bring about new branches of warp modes and avoided crossings that significantly reduce the perpendicular viscosity at sub-Eddington accretion rates. Critical strengths required for misaligned torques to tear a thin disc may thus relax for systems like neutron star X-ray binaries or radio-loud active galactic nuclei. | コンパクトホストに対して傾いている降着円盤は、一般相対論的フレームドラッグによって面外に反り返る可能性がある。 反りが円盤ダイナミクスに及ぼす影響は広く研究されており、特に、隣接する流体リングと質量の流入との間の急速な角運動量の相殺につながる可能性のある不安定性について研究されている。 本稿では、反り円盤現象についてレビューし、不安定性閾値を制御する剪断粘性の計算に影響を与える重要な流体力学的仮定を再検討する。 ガス塊軌道レベルでの相対論的効果、およびコンパクトプライマリの磁場によって適用される外部ローレンツ力が含まれる。 半解析的解析により、強力な磁場によってワープモードの新しい分岐や、エディントン以下の降着率での垂直粘性を大幅に低減する交差が回避されることが明らかになった。 したがって、不整合トルクが薄い円盤を引き裂くために必要な臨界強度は、中性子星X線連星や電波強度の強い活動銀河核のようなシステムでは緩和される可能性があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the one-loop effective action for a test scalar field in a general Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) background, specifically focusing on quantum corrections up to the second order in the interaction strength. By employing the Schwinger-Keldysh formalism, we derive the equation of motion for the field expectation value, which incorporates not only the standard local radiative corrections but also novel nonlocal features: a memory term and a stochastic noise term. We identify all ultraviolet divergent structures within these nonlocal terms and provide a consistent renormalization procedure. To analyze the physical impact of these terms, we apply a local approximation under the assumption of slowly-varying fields, by which the memory term acts as a negative contribution to the drift coefficient. As a concrete application, we consider a massive $φ^4$ theory and show that these one-loop corrections lead to a suppression of the field variance in the infrared regime compared to the tree-level results. | 我々は、一般のFriedmann-Lemaître-Robertson-Walker（FLRW）背景におけるテストスカラー場に対する1ループ有効作用を、相互作用強度における2次までの量子補正に特に焦点をあてて調べる。 Schwinger-Keldysh形式を用いて、標準的な局所放射補正に加え、新たな非局所特性であるメモリ項と確率的ノイズ項を組み込んだ、場の期待値の運動方程式を導出する。 我々はこれらの非局所項に含まれるすべての紫外線発散構造を特定し、整合的な繰り込み手順を提供する。 これらの項の物理的影響を解析するために、メモリ項がドリフト係数に負の寄与として作用する、緩やかに変化する場の仮定の下で局所近似を適用する。 具体的な応用として、有質量$φ^4$理論を考察し、これらの1ループ補正が、ツリーレベルの結果と比較して、赤外領域における場の変動を抑制することを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Traversable wormhole solutions are explored in $f(\mathcal{R},\mathbb{T})$ gravity, a curvature--matter extension in which $\mathcal{R}$ is the Ricci scalar and $\mathbb{T}$ denotes the trace of the energy--momentum tensor. To generate explicit wormhole models, we prescribe holographic dark-energy densities based on entropy formalism proposed by Rényi, Moradpour, and Bekenstein--Hawking, namely \[ ρ_{\textit{R}} = \fracα{4α_1 r^4 c^2 κ}\ln\!\left(1+πα_1 r^2\right), \qquad ρ_{\textit{M}} = \fracα{4πr^2 c^2 κ\left(πα_1 r^2 + 1\right)}, \qquad ρ_{\textit{BH}} = \fracα{4 c^2 κr^2}, \] with $α$ and $β$ carrying dimensions of $L^{-2}$. The corresponding shape functions obtained from the field equations satisfy the standard throat and flare-out requirements for traversability. We then study how varying $α$ and $β$ affects (i) the balance of forces associated with equilibrium and (ii) the status of the energy conditions. In particular, the null energy condition is found to be violated, indicating that exotic matter (or an effective exotic sector) is required to support the wormhole geometry. The spatial structure of the solutions is further visualized through embedding surfaces. | 通過可能なワームホール解は、$\mathcal{R}$ がリッチ スカラー、$\mathbb{T}$ がエネルギー運動量テンソルのトレースを表す曲率 - 物質拡張である $f(\mathcal{R},\mathbb{T})$ 重力で探索されます。 明示的なワームホールモデルを生成するために、Rényi、Moradpour、Bekenstein-Hawkingらが提唱するエントロピー形式に基づくホログラフィックダークエネルギー密度、すなわち\[ ρ_{\textit{R}} = \fracα{4α_1 r^4 c^2 κ}\ln\!\left(1+πα_1 r^2\right), \qquad ρ_{\textit{M}} = \fracα{4πr^2 c^2 κ\left(πα_1 r^2 + 1\right)}, \qquad ρ_{\textit{BH}} = \fracα{4 c^2 κr^2}, \]を規定する。 ここで、$α$と$β$は$L^{-2}$の次元を持つ。 場の方程式から得られる対応する形状関数は、通過可能性に関する標準的なスロートおよびフレアアウト要件を満たす。 次に、$α$と$β$の変化が、(i)平衡に関連する力のバランス、および(ii)エネルギー条件の状態にどのような影響を与えるかを考察する。 特に、零エネルギー条件は破られていることが示され、これはワームホール形状を支えるためにエキゾチック物質（または実効エキゾチックセクター）が必要であることを示唆している。 解の空間構造は、埋め込み面を用いてさらに可視化される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the chaos in the dynamics of a probe massless particle confined by the harmonic potential near the horizon of the dyonic $\rm{AdS_4}$-Reissner-Nordström black hole. The total energy of the particle, chemical potential and magnetic field in this system serving as independently adjustable parameters tune nonlinearity and phase-space structure. By analyzing the trajectories on the Poincaré section and evaluating the Lyapunov exponents, we obtain the dynamical phase diagrams of the chaos and find their counteracting regulatory role: at low energy, chaos is enhanced and the Lyapunov exponent $λ_L$ violates its upper bound (i.e. surface gravity) in the extremal black hole limit(combined paramete $Γ=3$); at high energy, the same extremal limit suppresses chaos, with $λ_L$ dropping to zero and a regular dynamical corridor emerging along $Γ=3$ in the dynamical phase diagrams. These results establish a direct mapping between black hole thermodynamics and microscopic chaos, offering new insights into the AdS/QCD correspondence and nonlinear dynamics in strongly curved spacetimes. | 我々は、ダイオニック$\rm{AdS_4}$-ライスナー・ノルドストロームブラックホールの地平線付近の調和ポテンシャルに閉じ込められた質量のないプローブ粒子のダイナミクスにおけるカオスを調査する。 このシステムにおける粒子の全エネルギー、化学ポテンシャル、磁場は独立に調整可能なパラメータとして機能し、非線形性と位相空間構造を調整する。 ポアンカレ断面の軌跡を解析し、リアプノフ指数を評価することで、カオスの動的相図を取得し、それらの相殺する制御役割を発見した。 低エネルギーではカオスが増大し、リアプノフ指数$λ_L$は極限ブラックホール極限（複合パラメータ$Γ=3$）でその上限（すなわち表面重力）に違反する。 高エネルギーでは、同じ極限極限がカオスを抑制し、$λ_L$はゼロに低下し、動的相図で$Γ=3$に沿って規則的な動的回廊が出現する。 これらの結果は、ブラックホールの熱力学と微視的カオスの間の直接的なマッピングを確立し、強く曲がった時空における AdS/QCD 対応と非線形ダイナミクスへの新たな洞察を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the entanglement produced in transverse momentum by two-particle scattering at high energy. Employing the S-matrix framework for the derivation of reduced density matrices, we formulate the entanglement entropy for an inelastic scattering as well as an elastic one. We display the formulas of the entanglement entropy in terms of two-body cross sections. We also derive the entanglement density as a function of the transverse momentum. As an application, we then focus on both forward elastic ($pn \to pn$) and inelastic ($pn \to np$) channels scattering allowing for a fruitful comparison of the two reactions with the same proton-neutron content. We evaluate the elastic and inelastic entanglement entropy by using known parameterizations of experimental data for neutron-proton reactions. Comparing those entanglement entropies, we observe that the inelastic scattering produces more overall entanglement than the elastic one in the $pn$ sector. | 高エネルギーにおける二粒子散乱によって横方向運動量に生成されるエンタングルメントを研究する。 縮約密度行列の導出にS行列の枠組みを用い、弾性散乱だけでなく非弾性散乱のエンタングルメントエントロピーを定式化する。 エンタングルメントエントロピーの式を二体断面積で示す。 また、エンタングルメント密度を横方向運動量の関数として導出する。 応用として、前方弾性（$pn \to pn$）チャネル散乱と非弾性（$pn \to np$）チャネル散乱の両方に焦点を当て、同じ陽子-中性子含有量を持つ2つの反応の有益な比較を可能にする。 中性子-陽子反応の実験データの既知のパラメータ化を用いて、弾性および非弾性エンタングルメントエントロピーを評価する。 これらのエンタングルメントエントロピーを比較すると、$pn$ セクターでは非弾性散乱の方が弾性散乱よりも全体的にエンタングルメントが多く生成されることがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The final state of a binary black hole merger is predicted with high precision by numerical relativity, but could there be a simple thermodynamic principle within general relativity that governs the selection of the remnant? Using post-Newtonian relations between the mass M (including the binding energy) and angular momentum J of quasi-circular, nonspinning binaries, we uncover a puzzling result: When the binary's instantaneous M and J are mapped to those of a hypothetical Kerr black hole, the corresponding entropy exhibits a maximum during the evolution. This maximum occurs at values of M and J strikingly close to those of the final remnant predicted by numerical relativity. Consistent behavior is observed when using the relation between M and J obtained from numerical relativity evolution. Although this procedure is somewhat ad hoc, the agreement between the masses and spins of the final state obtained from numerical relativity and the results of this maximum entropy procedure is remarkable, with agreement to within a few percent when using either post-Newtonian or numerical relativity results for M and J. These findings allow us to propose an entropy maximization conjecture for binary black hole mergers, hinting that thermodynamic principles may govern the selection of the final black hole state. | 連星ブラックホール合体の最終状態は数値相対論によって高精度に予測されているが、残骸の選択を支配するような一般相対論には単純な熱力学原理が存在するのだろうか？準円形で自転しない連星の質量M（結合エネルギーを含む）と角運動量Jとの間のポストニュートン関係を用いて、不可解な結果が明らかになった。 連星の瞬間的なMとJを仮想的なカーブラックホールの値にマッピングすると、対応するエントロピーが進化の過程で最大となる。 この最大値は、数値相対論によって予測される最終残骸のMとJの値に驚くほど近いMとJの値で発生する。 数値相対論の進化から得られたMとJの関係を用いると、一貫した挙動が観察される。 この手順はいくぶんアドホックではあるが、数値相対論から得られる最終状態の質量とスピンと、この最大エントロピー手順の結果との間の一致は顕著であり、M と J についてポストニュートンまたは数値相対論の結果のいずれを使用した場合でも、数パーセント以内の一致が見られる。 これらの発見により、バイナリブラックホールの合体に対するエントロピー最大化の仮説を提案することができ、熱力学原理が最終的なブラックホール状態の選択を左右する可能性があることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the classical double copy for static black string solutions in an Anti--de Sitter (AdS) background. By casting the black string metric into Kerr--Schild form over a cylindrical AdS geometry, we construct the corresponding single and zeroth copies. The single copy describes a gauge field satisfying Maxwell-like equations and sourced by an effective line of color charge, while the zeroth copy is given by a scalar field conformally coupled to the AdS background. We also extend the analysis to charged black strings, identifying the associated modifications in the gauge sector. These results show that the classical double copy consistently applies to extended gravitational objects in curved spacetimes. | 反ド・ジッター（AdS）背景における静的ブラックストリング解の古典的な二重コピーを研究する。 ブラックストリング計量を円筒状AdS幾何学上のカー・シルト形式に投影することで、対応する単一コピーとゼロコピーを構築する。 単一コピーは、マクスウェル型方程式を満たし、有効カラー電荷線を源とするゲージ場を記述する。 一方、ゼロコピーはAdS背景に共形結合したスカラー場によって与えられる。 また、この解析を荷電ブラックストリングに拡張し、ゲージセクターにおける関連する修正を特定する。 これらの結果は、古典的な二重コピーが曲がった時空における拡張重力物体に一貫して適用されることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper we have revisited the energy-momentum squared gravity theory, by taking into account the second derivative of the matter Lagrangian with respect to the metric, encapsulating relations originated from thermodynamical grounds. After obtaining the scalar tensor representation of the energy-momentum squared gravity with the new corrections, we have analyzed the physical implications by relying on the linear stability theory. The results show that the current cosmological system is compatible with the expansion of the Universe for some specific matter Lagrangians, explaining the emergence of matter domination era, approaching the late time accelerated expansion era close to the de-Sitter phenomenology. | 本論文では、物質ラグランジアンの計量に関する2階微分を考慮に入れ、熱力学的根拠に基づく関係を包含することで、エネルギー・運動量二乗重力理論を再検討した。 新たな補正を加えたエネルギー・運動量二乗重力のスカラーテンソル表現を得た後、線形安定性理論を用いてその物理的意味合いを解析した。 その結果、現在の宇宙論体系は、特定の物質ラグランジアンにおいて宇宙の膨張と整合し、物質支配時代の到来を説明できることが示された。 これは、ド・ジッター現象に近い、後期加速膨張時代に近づいている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hairy black hole solutions are constructed within quantum-inspired nonlocal quadratic gravity. Nonlocal effects induce Yukawa screening, which shifts the event horizon inward and modifies both the Bekenstein--Hawking entropy and the Hawking temperature, while also renormalizing the chemical potential. Nonlocal corrections also reduce the magnitude of the negative specific heat, making small hairy black holes more stable, with Helmholtz and Gibbs free energies consistent with the absence of first-order phase transitions. The nonlocal spin-2 propagator contains, in addition to the massless graviton, a massive pole with positive residue and positive norm. Consequently, hairy black holes in nonlocal quadratic gravity are free of ghost instabilities at the quadratic and classical levels, in the effective field theory. | 量子論に着想を得た非局所二次重力理論では、毛深いブラックホールの解が構築される。 非局所効果は湯川遮蔽を引き起こし、事象の地平線を内側にシフトさせ、ベッケンシュタイン-ホーキングエントロピーとホーキング温度の両方を変化させる。 同時に化学ポテンシャルも正規化する。 非局所補正は負の比熱の大きさも減少させ、小型の毛深いブラックホールをより安定させ、ヘルムホルツ自由エネルギーとギブス自由エネルギーは一次相転移が存在しないものと整合する。 非局所スピン2の伝播関数は、質量ゼロの重力子に加えて、正の剰余と正のノルムを持つ質量の大きい極を含む。 したがって、非局所二次重力理論における毛深いブラックホールは、有効場理論において、二次レベルおよび古典レベルにおいてゴースト不安定性を持たない。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Quantum many-body systems display an extraordinary degree of complexity, yet many of their features are universal: they depend not on microscopic details, but on a few fundamental physical aspects such as symmetries. A central challenge is to distill these universal characteristics from model-specific ones. Random quantum states sampled from a uniform distribution, the Haar measure, provide a powerful framework for capturing this typicality. Here, we experimentally study the entanglement and symmetries of random many-body quantum states generated by evolving simple product states under ergodic Floquet models. We find excellent agreement with the predictions from the Haar-random state ensemble. First, we measure the Rényi-2 entanglement entropy as a function of the subsystem size, observing the Page curve. Second, we probe the subsystem symmetries using entanglement asymmetry. Finally, we measure the moments of partially transposed reduced density matrices obtained by tracing out part of the system in the generated ensembles, thereby revealing distinct entanglement phases. Our results offer an experimental perspective on the typical entanglement and symmetries of many-body quantum systems. | 量子多体系は並外れた複雑性を示すものの、その特徴の多くは普遍的である。 すなわち、微視的な詳細ではなく、対称性といったいくつかの基本的な物理的側面に依存している。 中心的な課題は、これらの普遍的な特徴をモデル固有の特徴から抽出することである。 一様分布からサンプリングされたランダム量子状態、すなわちハール測度は、この典型性を捉えるための強力な枠組みを提供する。 本研究では、エルゴード的フロケ模型の下で単純な積状態を発展させることによって生成されるランダム多体系量子状態のエンタングルメントと対称性を実験的に研究する。 その結果、ハールランダム状態アンサンブルからの予測と非常によく一致することがわかった。 まず、ページ曲線を観測しながら、部分系サイズの関数としてレーニイ2エンタングルメントエントロピーを測定する。 次に、エンタングルメント非対称性を用いて部分系の対称性を調べる。 最後に、生成されたアンサンブル内のシステムの一部をトレースすることによって得られた、部分的に転置された縮約密度行列のモーメントを測定し、明確なエンタングルメント相を明らかにする。 私たちの結果は、多体系の量子系の典型的なエンタングルメントと対称性に関する実験的視点を提供します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Inflationary perturbations are quantum in origin. Yet, when computing cosmological observables, they are often treated as classical stochastic fields. Do they nevertheless retain quantum birthmarks? A hallmark of genuinely quantum behaviour is quantum interferences, arising from phase coherence between distinct branches of the wavefunction. Such interference is diagnosed by the non-positivity of the Wigner function, and according to Hudson's theorem, the only pure states with positive Wigner functions are Gaussian states. Consequently, any departure from Gaussianity necessarily implies a non-positive Wigner function, precluding a description in terms of a classical distribution. This motivates us to compute the Wigner function of curvature perturbations, accounting for primordial non-Gaussianities, using the EFT of inflation. We find that the Wigner function develops pronounced interference fringes on super-Hubble scales, and in particular, its negativity grows as $a^2$ in ultra-slow-roll backgrounds. These results demonstrate that quantum effects can remain significant at late times, and that squeezing alone does not ensure classicality, contrary to standard lore. This suggests that the prospects for detecting genuinely quantum signatures of the universe's origins in cosmological observables may be less bleak than previously thought. | インフレーション摂動は量子起源である。 しかし、宇宙論的観測量を計算する際には、しばしば古典的な確率場として扱われる。 しかし、それでもなお、それらは量子的な性質を保持しているのだろうか？真に量子的な振る舞いの特徴は、波動関数の異なる枝間の位相コヒーレンスから生じる量子干渉である。 このような干渉はウィグナー関数の非正値性によって診断され、ハドソンの定理によれば、正のウィグナー関数を持つ純粋状態はガウス状態のみである。 したがって、ガウス性からの逸脱は必然的に非正のウィグナー関数を意味し、古典分布による記述は不可能となる。 これが、インフレーションのEFTを用いて、原始的な非ガウス性を考慮した曲率摂動のウィグナー関数を計算する動機となる。 ウィグナー関数はスーパーハッブルスケールにおいて顕著な干渉縞を呈し、特に超低速回転背景においてはその負性はa^2の増大とともに増大することが判明した。 これらの結果は、量子効果が後期においても顕著に残る可能性があること、そして従来の定説に反して、スクイージングだけでは古典性を保証するものではないことを示している。 これは、宇宙の起源を示す真に量子的な兆候を宇宙論的観測量から検出できる可能性が、これまで考えられていたほど高くないことを示唆している。 |