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| Original Text | 日本語訳 |
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| The wavefunction of the universe, as studied in perturbative quantum field theory, is a rational function whose singularities and factorization properties encode a rich underlying combinatorial structure. We define and study a broad generalization of such wavefunctions that can be associated to any lattice. We obtain these wavefunctions as the Laplace transform of a polyhedral fan, the universe fan, whose cones are defined by positivity conditions reflecting a notion of causality in the lattice, and we describe its face lattice. In the matroid case, the universe fan projects to the nested set fan, and the wavefunctions we define recover the matroid amplitudes introduced by Lam as residues. Moreover, in the case relevant for physics, the positivity conditions give a novel way to study the wavefunction, and we show how it is related to the cosmological polytopes of Arkani-Hamed, Benincasa, Postnikov. Finally, we study refinements of the universe fan induced by piecewise linear (tropical) functions. The resulting subdivisions project to refinements of the nested set fan and correspond dually to blow-ups of matroid polytopes, generalizing the cosmohedron polytope. | 摂動的な量子場の理論で研究されている宇宙の波動関数は、特異点と因数分解の性質が豊富な組合せ論的構造を符号化する有理関数である。 我々は、このような波動関数の広範な一般化を定義し、任意の格子に関連付けることができるように研究する。 これらの波動関数は、格子における因果律の概念を反映する正値条件によって円錐が定義される多面体ファン、すなわち宇宙ファンのラプラス変換として得られ、その面格子を記述する。 マトロイドの場合、宇宙ファンは入れ子集合ファンに射影され、我々が定義する波動関数は、ラムによって留数として導入されたマトロイド振幅を回復する。 さらに、物理学に関連する場合、正値条件は波動関数を研究する新たな方法を与え、それがアルカニ＝ハメド、ベニンカサ、ポストニコフの宇宙多面体とどのように関連するかを示す。 最後に、区分線形（熱帯）関数によって誘導される宇宙ファンの精密化を研究する。 結果として得られる細分は、ネストされた集合ファンの改良に投影され、マトロイド多面体の拡大に二重に対応し、コスモヘドロン多面体を一般化します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Currently, the kinetic mass is defined in terms of the pole mass and operators at order $1/m_Q^2$, which are known to N$^3$LO accuracy in $α_s$. At the same time, the Heavy Quark Expansion (HQE) for inclusive semileptonic decays is known up to and including terms of order $1/m_Q^5$. Therefore, it is desirable to extend the definition of the kinetic mass to higher orders in $1/m_Q$. The original kinetic mass is based on the hadron-mass formula in Heavy Quark Effective Theory (HQET). However, the HQE is formulated in terms of matrix elements defined in full QCD to avoid the appearance of non-local matrix elements. To avoid this, we develop a definition of the kinetic mass rooted in full QCD. Starting from the hadron-mass formula derived from the energy-momentum tensor of full QCD, we define a relation between a general mass and the pole mass. Using a simple cut-off scheme, we compute a generalized kinetic mass at one loop to all powers of $1/m_Q$, which reproduces the well-known results for the kinetic mass up to $1/m_Q^2$. Our approach opens the road to a consistent use of the kinetic mass at higher-orders in the heavy quark expansion. | 現在、運動質量は極質量と $1/m_Q^2$ の位数の演算子で定義されており、これらは $α_s$ において N$^3$LO 精度で知られている。 同時に、包括的半レプトン崩壊に対する重いクォーク展開 (HQE) は $1/m_Q^5$ の位数の項まで知られている。 したがって、運動質量の定義を $1/m_Q$ のより高い位数に拡張することが望ましい。 元々の運動質量は、重いクォーク有効理論 (HQET) のハドロン質量公式に基づいている。 しかし、HQE は非局所行列要素の出現を避けるために、完全 QCD で定義された行列要素で定式化されている。 これを避けるために、我々は完全 QCD に根ざした運動質量の定義を展開する。 完全 QCD のエネルギー運動量テンソルから導かれるハドロン質量公式から始めて、一般質量と極質量の関係を定義する。 単純なカットオフ法を用いて、$1/m_Q$のあらゆるべき乗に対する一般化された運動質量を1回のループで計算します。 これは、$1/m_Q^2$までの運動質量に関するよく知られた結果を再現します。 このアプローチは、重いクォーク展開における高次での運動質量の一貫した利用への道を開きます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a continuum framework for confining planar QCD ($N_c\to\infty$) by quantizing the Fermi-string (1981) degrees of freedom on the rigid Hodge-dual minimal surface of Geometric QCD I. Worldsheet Majorana fermions provide the algebraic mechanism required by the Makeenko-Migdal loop equations: the Pauli principle cancels non-planar self-intersections, preserving planar factorization. The Liouville instability of random surfaces is avoided since the bulk geometry is rigidly fixed holographically by the boundary loop, without summing over fluctuating metrics. Formulating the theory in momentum loop space integrates out coordinate-space cusp singularities, yielding a finite local limit for quark-loop amplitudes. Changing variables in the phase-space path integral, after fixing reparametrization symmetry (Virasoro constraint), parametrizes the reduced measure by boundary twistors and an induced Jacobian. This yields a twistor-string integral derived directly from the planar QCD amplitude. In the local limit, the theory becomes an analytic twistor string: a boundary sigma model $S^1\to (S^3\times S^3)/S^1$ coupled to a holographically determined Liouville field $ρ(z,\bar z)=\log(|λ(z)||μ(z)|)$ obtained by analytic continuation of boundary twistor data. The meson spectrum is encoded in a 1D functional integral over the boundary twistor trajectory $λ(z),μ(z)$ on $|z|=1$. While evaluated numerically via a reweighted Complex Langevin approach (extracting linear Regge trajectories as a proof of concept), our ultimate finding is analytical. Analyzing complexified effective action monodromies reveals the discrete mass spectrum is exactly governed by Catastrophe Theory and classified by the topological number of twistor poles inside the unit circle. The 1-pole sector exactly yields $m^2 = πσ(n + 1/12)$. | 我々は、幾何学的QCD Iの剛体ホッジ双対極小面上にフェルミ弦(1981)の自由度を量子化することにより、平面QCD ($N_c\to\infty$)を閉じ込めるための連続体枠組みを構築する。 ワールドシート・マヨラナ・フェルミオンは、マケンコ-ミグダル・ループ方程式に必要な代数的メカニズムを提供する。 すなわち、パウリ原理は非平面自己交差を打ち消し、平面因数分解を保存する。 ランダム面のリウヴィル不安定性は、バルク幾何学が境界ループによってホログラフィックに剛体的に固定され、変動計量にわたって和をとる必要がないため回避される。 運動量ループ空間で理論を定式化することにより、座標空間のカスプ特異点が積分され、クォークループ振幅の有限局所極限が得られる。 再パラメータ化対称性（Virasoro制約）を固定した上で、位相空間経路積分における変数変換を行うことで、境界ツイスターと誘導ヤコビアンによって縮約測度がパラメータ化される。 これにより、平面QCD振幅から直接導出されるツイスターストリング積分が得られる。 局所極限では、理論は解析的ツイスターストリングとなる。 これは、境界ツイスターデータの解析接続によって得られるホログラフィックに決定されたリウヴィル場$ρ(z,\bar z)=\log(|λ(z)||μ(z)|)$と結合した境界シグマモデル$S^1\to (S^3\times S^3)/S^1$である。 中間子スペクトルは、境界ツイスター軌跡$λ(z),μ(z)$上の$|z|=1$における1次元汎関数積分に符号化される。 再重み付け複素ランジュバン法（概念実証として線形レッジェ軌跡を抽出）によって数値的に評価されているが、最終的な結果は解析的である。 複素化有効作用モノドロミーを解析すると、離散質量スペクトルはカタストロフィー理論によって厳密に支配され、単位円内のツイスター極の位相数によって分類されることが明らかになる。 1極セクターは正確に$m^2 = πσ(n + 1/12)$を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a classification of all scalar Lie point symmetries of the Standard Model with one or two real gauge-singlet scalars (SM+S and SM+2S). By analyzing the associated field equations, we identify all realizable and inequivalent Lie point symmetry algebras of these models, distinguishing strict variational, variational (including divergence symmetries), and Euler--Lagrange cases. In addition, we devise efficient algorithms that, for any given numerical instance of the models, determine the Lie point symmetry algebra in each of the three categories by a parameter-based decision procedure using affine reparametrizations and simple parameter tests, thereby avoiding explicit symmetry analysis and the need to derive and solve the determining equations. Finally, we prove several relevant general results, including a characterization of the three disjoint types of Lie point symmetry generators -- strict variational, divergence, and non-variational -- for a broad class of Lagrangians with potentials, including the SM+S and SM+2S. | 標準模型における、1つまたは2つの実ゲージシングレットスカラー（SM+SおよびSM+2S）を含むすべてのスカラーリー点対称性の分類を提示する。 関連する場の方程式を解析することにより、これらの模型の実現可能かつ同値でないリー点対称代数をすべて特定し、厳密変分対称、変分対称（発散対称性を含む）、およびオイラー-ラグランジュ対称の場合を区別する。 さらに、任意の数値例に対して、アフィン再パラメータ化と単純なパラメータ検定を用いたパラメータベースの決定手順によって、3つのカテゴリのそれぞれにおけるリー点対称代数を決定する効率的なアルゴリズムを考案する。 これにより、明示的な対称性解析や決定方程式の導出と解を求める必要がなくなる。 最後に、SM+S および SM+2S を含むポテンシャルを持つラグランジアンクラスの広いクラスに対して、厳密な変分、発散、非変分という 3 つの互いに素なタイプのリー点対称性生成子の特性評価を含む、関連する一般的な結果をいくつか証明します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hamiltonians ${\cal H}^{a}_k$ of new integrable systems associated with the integer rays $(1,a)$ (commutative subalgebras) of Ding-Iohara-Miki (DIM) algebra in the $N$-body representation are closely related to commuting twisted Cherednik Hamiltonians $\mathfrak{C}_i^{(a)}$, ${\cal H}^{a}_k = \sum_{i=1}^N (\mathfrak{C}_i^{(a)})^k$. Moreover, symmetric combinations of eigenfunctions in the twisted Cherednik system were recently shown to produce the DIM Hamiltonian eigenstates. We explicitly construct these twisted Cherednik eigenfunctions recurrently by action of some (creation and permutation) operations. It resembles of a far-going generalization of Kirillov-Noumi operators, but exact relation remains to be specified. | $N$体表現におけるDing-Iohara-Miki (DIM)代数の整数線$(1,a)$（可換部分代数）に関連する新しい可積分系のハミルトニアン${\cal H}^{a}_k$は、可換なツイストチェレドニクハミルトニアン$\mathfrak{C}_i^{(a)}$、${\cal H}^{a}_k = \sum_{i=1}^N (\mathfrak{C}_i^{(a)})^k$と密接に関連している。 さらに、ツイストチェレドニク系における固有関数の対称的な組み合わせが、DIMハミルトニアン固有状態を生成することが最近示された。 我々は、これらのツイストチェレドニク固有関数を、いくつかの（生成および置換）操作の作用によって再帰的に明示的に構築する。 これはキリロフ・ヌーミ演算子の広範囲にわたる一般化に似ていますが、正確な関係はまだ指定されていません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop theoretical diagnostics for the breakdown of mean-field theory, demonstrate how spatial structure and finite interaction ranges enter the effective description, and show how these scales qualitatively modify the renormalization-group flow. | 我々は平均場理論の崩壊に対する理論的診断法を開発し、空間構造と有限の相互作用範囲が有効な記述にどのように組み込まれるかを示し、これらのスケールが繰り込み群の流れを質的にどのように修正するかを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We prove that massless scalar three-point amplitudes are self-dual under Fourier transformation. This implies that the momentum space amplitude can be expressed as the position space amplitude of the same graph with transformed edge-weights (not the dual graph) if external vertices are labeled accordingly. In particular, a massless scalar three-point integral can be expressed as a graphical function. The result follows immediately from a theorem by M. Golz, E. Panzer and the author on parametric representations of position space integrals (2015), but it was only observed by X. Jiang in 2025 in the context of four-dimensional Super-Yang-Mills theory. We generalize Jiang's result and discuss the consequences of the self-duality in the context of graphical functions. In particular, we derive a new identity for graphical functions and a new twist relation for scalar integrals (Feynman periods) in $φ^4$ theory. | 質量ゼロのスカラー3点振幅はフーリエ変換の下で自己双対であることを証明する。 これは、外部頂点に適切なラベルを付ければ、運動量空間振幅を、変換された辺の重みを持つ同じグラフ（双対グラフではない）の位置空間振幅として表現できることを意味する。 特に、質量ゼロのスカラー3点積分はグラフィカル関数として表現できる。 この結果は、M. Golz、E. Panzer、および著者による位置空間積分のパラメトリック表現に関する定理（2015）から直接導かれるが、4次元スーパーヤンミルズ理論の文脈では、2025年にX. Jiangによって初めて観察された。 我々はJiangの結果を一般化し、グラフィカル関数の文脈における自己双対性の帰結について議論する。 特に、グラフィカル関数の新しい恒等式と、$φ^4$理論におけるスカラー積分（ファインマン周期）の新しいツイスト関係を導出する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we present a Maxwell extension of kinematical Lie algebras by promoting the contraction method underlying the Bacry and Lévy-Leblond cube to a semigroup expansion framework. Within this approach, we show that both non- and ultra-relativistic Maxwell algebras admitting non-degenerate invariant bilinear forms can be systematically obtained from different parent algebras through a unified expansion scheme, leading to a Maxwellian kinematical cube. This construction is further generalized to an infinite hierarchy of kinematical algebras. The expansion method naturally provides the corresponding invariant tensors, allowing for the systematic construction of three-dimensional Chern-Simons gravity theories. | 本論文では、バクリとレヴィ＝ルブロンドの立方体の基礎となる縮約法を半群展開の枠組みに拡張することにより、運動学的リー代数のマクスウェル拡張を提示する。 このアプローチでは、非退化不変双線型形式を許容する非相対論的および超相対論的マクスウェル代数が、統一的な展開スキームを用いて異なる親代数から系統的に得られ、マクスウェル運動学的立方体につながることを示す。 この構成はさらに、運動学的代数の無限階層へと一般化される。 この展開法は対応する不変テンソルを自然に提供し、3次元チャーン＝サイモンズ重力理論の系統的構築を可能にする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We review the original argument of Lehmann et al (LSZ) that relates the flat space S-matrix to the correlation function of field operators and clarify some confusing issues. Next we discuss the origin of the $iε$ prescriptions following Weinberg, but without assuming that the vacuum is free at asymptotic times. Then we discuss the corresponding argument in inflationary cosmology, emphasizing that unitarity violating contour deformations are unnecessary. | 平坦空間のS行列と場の作用素の相関関数を関連付けたLehmannら（LSZ）の初期の議論を概観し、いくつかの紛らわしい問題点を明らかにする。 次に、漸近時間において真空が自由であると仮定せずに、ワインバーグの定理に従った$iε$規定の起源について議論する。 さらに、インフレーション宇宙論における対応する議論について議論し、ユニタリー性を破る輪郭変形は不要であることを強調する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we derive a set of boost-weighted $w$ functionals of the metric, with $w\in\{2,1,0,-1,-2\}$, which transform semi-covariantly under the action of the near-horizon symmetry group. In particular, we demonstrate that the knowledge of the $w=-2$ metric functional and its behaviour under the near-horizon symmetry transformations allows us to derive the expressions and the properties of the remaining boost-weighted functionals via a recursive pattern. A similar recursive pattern also appears when evaluating the action of the near-horizon symmetry group on the evolution equations of these boost-weighted functionals. Again, the knowledge of the evolution equation of the boost $w=-2$ functional and its behaviour under symmetry transformations allows the remaining evolution equations to be determined using symmetry arguments. We also emphasize the role played by the duality symmetry in the characterization of the phase space of a null boundary and in the evaluation of the equation of motion. In conclusion, we derive the sub-leading Noether charges in the Einstein-Cartan-Holst formulation of gravity, showing that the imaginary part of the Weyl scalar $Ψ_2$ appears at the sub-leading order in the Holst charge. | 本研究では、近地平対称群の作用下で半共変的に変換する、$w\in\{2,1,0,-1,-2\}$ の計量のブースト重み付き $w$ 関数の集合を導出します。 特に、$w=-2$ 計量関数と近地平対称変換下でのその挙動に関する知識があれば、再帰パターンを介して残りのブースト重み付き関数の表現式と特性を導出できることを示します。 同様の再帰パターンは、これらのブースト重み付き関数の発展方程式に対する近地平対称群の作用を評価する際にも現れます。 同様に、ブースト $w=-2$ 関数の発展方程式と対称変換下でのその挙動に関する知識があれば、残りの発展方程式を対称性の議論を用いて決定できます。 また、ヌル境界の位相空間の特性評価と運動方程式の評価において、双対対称性が果たす役割についても強調する。 結論として、重力のアインシュタイン-カルタン-ホルスト定式化における準リーディング・ノイマン電荷を導出し、ワイルスカラー$Ψ_2$の虚数部がホルスト電荷の準リーディング・オーダーに現れることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work we investigate the influence of weak acceleration on the confinement-deconfinement phase transition in gluodynamics. Our study is carried out within lattice simulation in the comoving reference frame of accelerated observer which is parameterized by the Rindler coordinates. We find that finite temperature confinement-deconfinement phase transition turns into spatial crossover in the Rindler spacetime. In other words, spatially separated confinement and deconfinement phases can coexist in the Rindler spacetime within certain intervals of temperature and acceleration. We determine the position of the boundary between the phases as a function of temperature for several accelerations and find that it can be described by the Tolman-Ehrenfest law with rather good accuracy although a minor deviation takes place. Moreover, the critical temperature of the system in the weak acceleration regime is found to remain unchanged as that of the standard homogeneous gluodynamics. Our results imply that the spatial confinement-deconfinement transition might take place in the vicinity of the Schwarzschild black hole horizon. | 本研究では、グルーダイナミクスにおける閉じ込め-脱閉じ込め相転移に対する弱い加速の影響について調査する。 本研究は、リンドラー座標でパラメータ化された加速観測者の共動参照フレームにおける格子シミュレーション内で実施する。 有限温度閉じ込め-脱閉じ込め相転移は、リンドラー時空において空間クロスオーバーに変わることがわかった。 言い換えれば、リンドラー時空において、特定の温度および加速度範囲内で、空間的に分離された閉じ込め相と脱閉じ込め相が共存できる。 我々は、いくつかの加速度について温度の関数として相間の境界の位置を決定し、わずかな偏差が生じるものの、トールマン-エーレンフェストの法則によってかなり良好な精度で記述できることを発見した。 さらに、弱い加速状態におけるシステムの臨界温度は、標準的な均質グルーダイナミクスの場合と変わらないことがわかった。 私たちの結果は、空間的な閉じ込めと非閉じ込めの遷移がシュワルツシルトブラックホールの地平線の近くで起こる可能性があることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we propose a cohomological approach to studying perturbative anomalies in quantum mechanics. The Hamiltonian $\hat{H}$ together with the symmetry generator $\hat{S}$ forms a unitary representation of the two-dimensional Abelian Lie algebra $g\cong \mathbb{R}^{2}$ on the Hilbert space $V$. We show that perturbations of such a system are related to the first Chevalley-Eilenberg cohomology group $H^{1}_{CE}(\mathbb{R}^{2},\mathfrak{u}(V))$. In turn, the perturbative anomalies of the symmetry $\hat{S}$ are related to the second cohomology group $H^{2}_{CE}(\mathbb{R}^{2},\mathfrak{u}(V))$. | 本研究では、量子力学における摂動論的異常性を研究するためのコホモロジー的アプローチを提案する。 ハミルトニアン$\hat{H}$と対称生成子$\hat{S}$は、ヒルベルト空間$V$上の2次元アーベルリー代数$g\cong \mathbb{R}^{2}$のユニタリ表現を形成する。 このような系の摂動は、第一シュヴァレー-アイレンベルクコホモロジー群$H^{1}_{CE}(\mathbb{R}^{2},\mathfrak{u}(V))$と関連していることを示す。 一方、対称性$\hat{S}$の摂動論的異常性は、第二コホモロジー群$H^{2}_{CE}(\mathbb{R}^{2},\mathfrak{u}(V))$と関連している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive the equations of motion of relativistic magnetohydrodynamics from the Boltzmann equation using the method of moments. We consider a locally electrically neutral system composed of two particle species with opposite charges, with vanishing dipole moment or spin, so that the fluid has vanishing magnetization and polarization. We find that the dynamics of this fluid changes dramatically in the presence of a magnetic field. The shear stress tensor no longer adheres to a single differential equation; instead, it splits into three non-degenerate components, each evolving according to distinct dynamical equations. Exploring these equations in a Bjorken flow scenario, we find that for large magnetic fields, our theory predicts oscillatory behavior beyond the scope of an Israel-Stewart-like theory. | モーメント法を用いて、ボルツマン方程式から相対論的磁気流体力学の運動方程式を導出する。 ここでは、反対の電荷を持ち、双極子モーメントまたはスピンがゼロである2つの粒子種からなる、局所的に電気的に中性な系を考察する。 この流体は磁化と分極がゼロとなる。 磁場の存在下では、この流体のダイナミクスが劇的に変化する。 せん断応力テンソルはもはや単一の微分方程式に従わず、3つの非退化成分に分裂し、それぞれが別々の力学方程式に従って変化する。 これらの方程式をビョルケン流のシナリオで検討すると、大きな磁場に対して、本理論はイスラエル・スチュワート型理論の範囲を超えた振動挙動を予測することがわかる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compare the holographic timelike entanglement entropy with the pseudo-entropy arising from a two-qubit quantum mechanical system. In this model, we consider transitions from an initial thermal state to a final thermal state at fixed temperature under the influence of an external magnetic field. Our findings highlight significant discrepancies between the two quantities, which display markedly different behavior. | ホログラフィック時間的エンタングルメントエントロピーと、2量子ビット量子力学系から生じる擬似エントロピーを比較する。 このモデルでは、外部磁場の影響下、固定温度における初期熱状態から最終熱状態への遷移を考察する。 その結果、2つの量の間には顕著な相違が見られ、それらは著しく異なる挙動を示すことがわかった。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| For vector/AdS and dS holography we establish the structure of the emergent Hilbert space. This is done through implementation of finite $N$ trace relations on the infinite collective space. For fermionic theories a finite Hilbert space is established, while for bosonic theories a space of freely acting primaries multiplied by a finite set of secondaries emerges. The Hilbert space of states obey finite $N$ cut off bounds, implying finiteness of traces and entropy. | ベクトル/AdSおよびdSホログラフィーにおいて、創発ヒルベルト空間の構造を確立する。 これは、有限$N$トレース関係を無限集団空間上に実装することによって行われる。 フェルミオン理論では有限ヒルベルト空間が確立され、ボソン理論では、自由に作用するプライマリと有限のセカンダリの積からなる空間が出現する。 状態のヒルベルト空間は有限$N$カットオフ境界に従い、トレースとエントロピーの有限性を意味する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational wave radiation from periodic orbits in some standard regular black hole spacetimes is studied, primarily using known methods (numerical and analytic). We demonstrate specific differences with the singular Schwarzschild geometry by analysing orbit characteristics, gravitational wave strain profiles, and the corresponding power spectrum density, for different values of the regularising parameter `$g$'. Further, we assess our results vis-a-vis the LISA sensitivity curves and show how our results may be useful while developing templates for detecting regular black holes as viable alternatives to the singular ones. The appendices to our article contain details on errors in our estimates and provide for the first time, some exact analytical expressions on gravitational wave radiation from different types of periodic orbits in Schwarzschild spacetime. | いくつかの標準的な正則ブラックホール時空における周期軌道からの重力波放射を、主に既知の手法（数値的および解析的）を用いて研究する。 我々は、正則化パラメータ「$g$」の異なる値について、軌道特性、重力波歪みプロファイル、および対応するパワースペクトル密度を解析することにより、特異シュワルツシルト幾何学との具体的な違いを明らかにする。 さらに、LISA感度曲線と比較して結果を評価し、特異ブラックホールの代替として正則ブラックホールを検出するためのテンプレートを開発する際に、我々の結果がどのように役立つかを示す。 本論文の付録には、推定値の誤差に関する詳細が記載されており、シュワルツシルト時空における様々なタイプの周期軌道からの重力波放射に関する正確な解析的表現を初めて提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A cluster state is a strongly entangled state, which is a source of measurement-based quantum computation. It is generated by applying controlled-Z (CZ) gates to the state $\left\vert ++\cdots +\right\rangle $. It is protected by the $\mathbb{Z}_{2}^{\text{even}}\times \mathbb{Z}_{2}^{ \text{odd}}$ symmetry. By applying general quantum gates to the state $ \left\vert ++\cdots +\right\rangle $, we systematically obtain a general short-range entangled cluster state. If we use a non-Clifford gate such as the controlled phase-shift gate, we obtain a non-Clifford cluster state. Furthermore, if we use the controlled-controlled Z (CCZ) gate instead of the CZ gate, we obtain non-Clifford cluster states with five-body entanglement. We generalize it to the C$^{N}$Z gate, where $(2N+1)$-body entangled states are generated. The $\mathbb{Z}_{2}^{\text{even}}\times \mathbb{Z}_{2}^{\text{odd}}$ symmetry is non-Clifford for $N\geq 3$. We demonstrate that there emerge $2^{2N}$ fold degenerate ground states for an open chain, indicating the emergence of $N$ free spins at each edge. They can be used as an $N$-qubit input and an $N$-qubit output in measurement-based quantum computation. We also study the non-invertible symmetry, the Kennedy-Tasaki transformation and the string-order parameter in addition to the $\mathbb{Z}_{2}^{\text{even}}\times \mathbb{Z}_{2}^{\text{odd}}$ symmetry in these models. | クラスター状態は強くエンタングルされた状態であり、測定ベースの量子計算の元となる。 これは、状態 $\left\vert ++\cdots +\right\rangle $ に制御Z (CZ) ゲートを適用することで生成される。 これは $\mathbb{Z}_{2}^{\text{even}}\times \mathbb{Z}_{2}^{ \text{odd}}$ 対称性によって保護されている。 状態 $ \left\vert ++\cdots +\right\rangle $ に一般的な量子ゲートを適用することで、一般的な短距離エンタングルされたクラスター状態を系統的に得ることができる。 制御位相シフトゲートなどの非クリフォードゲートを用いると、非クリフォードクラスター状態が得られる。 さらに、CZゲートの代わりに制御制御Z (CCZ) ゲートを用いると、五体エンタングルメントを持つ非クリフォードクラスター状態が得られる。 これをC$^{N}$Zゲートに一般化し、$(2N+1)$体のエンタングルメント状態を生成する。 $\mathbb{Z}_{2}^{\text{even}}\times \mathbb{Z}_{2}^{\text{odd}}$対称性は、$N\geq 3$のとき非クリフォード対称性となる。 開鎖において$2^{2N}$倍の縮退基底状態が出現することを実証し、これは各エッジに$N$個の自由スピンが出現することを示唆している。 これらは測定に基づく量子計算において、$N$量子ビットの入力および$N$量子ビットの出力として用いることができる。 これらのモデルでは、$\mathbb{Z}_{2}^{\text{even}}\times \mathbb{Z}_{2}^{\text{odd}}$ 対称性に加えて、非可逆対称性、ケネディ-タサキ変換、弦秩序パラメータも研究します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct an explicit local operator realization that reproduces Dirac fermion correlation functions in three spacetime dimensions within an Abelian Chern-Simons framework and use it to examine the conjectured operator and deformation maps of fermion-boson duality directly at the level of correlation functions. We show that the predicted relation between bosonic and fermionic mass deformations, including the relative sign, is realized quantitatively, and that the fermionic U(1) current coincides with the topological gauge current inside correlation functions at the infrared fixed point. These results provide a direct correlator-level verification of key features of Abelian Chern-Simons dualities, going beyond arguments based solely on phase structure, anomaly matching, or large-N considerations. | 我々は、アーベル・チャーン・サイモンズ枠組みの中で3次元時空におけるディラックフェルミオン相関関数を再現する明示的な局所作用素実現を構築し、それを用いてフェルミオン-ボソン双対性の予想された作用素写像と変形写像を相関関数のレベルで直接検証する。 ボソン質量変形とフェルミオン質量変形の間の予測された関係（相対符号を含む）が定量的に実現され、フェルミオンU(1)カレントが赤外固定点における相関関数内のトポロジカルゲージカレントと一致することを示す。 これらの結果は、位相構造、異常マッチング、あるいは大Nの考慮のみに基づく議論を超えて、アーベル・チャーン・サイモンズ双対性の重要な特徴の相関器レベルの直接検証を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The quantization of the Seiberg-Witten curve of ${\cal N}=2$ super Yang-Mills theory leads to a deformation of one-dimensional quantum mechanics with unconventional behavior. Most notably, quantum tunneling is suppressed at special points in parameter space. In this paper we examine these deformed models in the case of double-well and cubic potentials, and we find that they have a rich phase structure. In what we call the strong coupling phase, the theory behaves like conventional quantum mechanics, instantons are real, and tunneling is not suppressed. In the weak coupling phase, the instantons responsible for tunneling become complex, and tunneling suppression takes place at the so-called Toda lattice points. At the critical point between the two phases, which corresponds to a monopole point in super Yang-Mills theory, the non-perturbative amplitudes display an anomalous scaling as a function of $\hbar$. This phase structure reflects the physics of the underlying super Yang-Mills theory and can be regarded as a physical manifestation of wall-crossing behavior of the BPS spectrum, which we determine in our problem by using resurgent techniques. | ${\cal N}=2$ 超ヤン＝ミルズ理論の Seiberg-Witten 曲線の量子化は、1 次元量子力学の変形をもたらし、非従来的な挙動を示す。 最も顕著な特徴として、パラメータ空間の特定の点において量子トンネル効果が抑制される。 本論文では、二重井戸型ポテンシャルと立方体ポテンシャルの場合についてこれらの変形モデルを検討し、これらが豊富な位相構造を持つことを見出した。 いわゆる強結合位相では、理論は従来の量子力学と同様に振る舞い、インスタントンは実在し、トンネル効果は抑制されない。 弱結合位相では、トンネル効果を担うインスタントンは複素数となり、いわゆる戸田格子点でトンネル効果が抑制される。 2 つの位相間の臨界点、すなわち超ヤン＝ミルズ理論の単極子点に対応する点では、非摂動的な振幅が $\hbar$ の関数として異常なスケーリングを示す。 この位相構造は、基礎となる超ヤン・ミルズ理論の物理を反映しており、BPS スペクトルの壁横断動作の物理的表現と見なすことができます。 これは、私たちの問題では、再生技術を使用して決定されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The geometry of the Newman-Unti-Tamburino (NUT) vacuum solution is characterized as the unique Petrov Type D vacuum metric such that the two double principal null directions form an integrable distribution. We study expanding and twisting non-vacuum Type D metrics in this geometry, with the additional assumption $Φ_{01}=Φ_{12}=0$. We prove that these conditions determine the solutions up to a freedom in $Φ_{11}\pm 3Λ$. | ニューマン-アンティ-タンブリーノ（NUT）真空解の幾何学は、二つの二重主ヌル方向が可積分分布を形成するような、唯一のペトロフ型D真空計量として特徴付けられる。 我々は、この幾何学において、$Φ_{01}=Φ_{12}=0$という追加の仮定のもと、展開型およびねじれ型の非真空型D計量を研究する。 これらの条件は、$Φ_{11}\pm 3Λ$の自由度まで解を決定することを証明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analytically investigate scalar superradiant scattering in the rotating dyonic Kerr-Sen black hole of Einstein-Maxwell-Dilaton-Axion theory. Starting from the separable Klein-Gordon equation for a massive neutral scalar field, we work in the low-frequency and slow-rotation regime and employ the analytical asymptotic matching (AAM) method to compute the reflection coefficient and the associated superradiant amplification factor. Since an exact global scattering solution is not available in this four-charge geometry, the AAM framework enables a controlled analytic treatment of the near-and far-region dynamics. We provide detailed and systematic derivations of the matching procedure leading to the closed-form amplification formula. The superradiant condition is obtained explicitly and we demonstrate that energy extraction occurs exclusively for co-rotating modes satisfying $Ω< m Ω_H$. We show that the presence of electric and magnetic charges suppresses the amplification relative to the Kerr limit, whereas lighter co-rotating scalar fields broaden the superradiant window and enhance the efficiency of rotational energy extraction. | アインシュタイン-マクスウェル-ディラトン-アクシオン理論の回転するダイオンKerr-Senブラックホールにおけるスカラー超放射散乱を解析的に調べる。 質量を持つ中性スカラー場に対する分離型クライン-ゴルドン方程式から出発し、低周波かつ低速回転領域で解析的漸近整合（AAM）法を用いて反射係数と関連する超放射増幅係数を計算する。 この4価幾何学では正確な全体散乱解が得られないため、AAMフレームワークは近傍領域および遠方領域のダイナミクスを制御された解析的に扱うことを可能にする。 我々は、閉じた形式の増幅公式につながる整合手順の詳細かつ体系的な導出を提供する。 超放射条件を明示的に導出し、エネルギー抽出は$Ω< m Ω_H$を満たす共回転モードでのみ発生することを示す。 電荷と磁気電荷の存在によりカー限界に対する増幅が抑制される一方で、より軽い共回転スカラー場により超放射ウィンドウが広がり、回転エネルギー抽出の効率が向上することがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Sidney Coleman has noted that superluminal particles or observers would be able to go back in time and have no definite trajectory according to subluminal observers, while not violating Lorentz invariance [1]. Recently, Dragan and Ekert have significantly developed similar ideas even further, which lead to formulation of ``quantum principle of relativity'' that intimately links the two theories [2]. However, field theory descriptions of an on-shell tachyon, described by scalar field $φ$ with negative mass squared parameter, lead to violation of basic principles of relativity or quantum mechanics. In this work, we investigate whether purely virtual tachyons can be consistent within the fakeon framework-the only known viable formulation of purely virtual particles. We identify two fatal obstructions. First, Lorentz boosts mix creation and annihilation operators, rendering the canonical commutation relations non-invariant despite formal invariance of the vacuum. Second, the real part of the tachyon Feynman propagator and Wheeler propagator have disjoint support, preventing application of both the fakeon prescription and Wheeler-Feynman absorber mechanism. Interactions with stable Standard Model fields further violate Lorentz invariance and the equivalence principle, and we provide quantitative limit on coupling strength of such scenario. Our analysis excludes possibility of formulating covariant quantum field theory of interacting virtual tachyons. | シドニー・コールマンは、超光速粒子や観測者は、時間遡行が可能であり、光速以下の観測者から見ると明確な軌道を持たないが、ローレンツ不変性は破れないと指摘している[1]。 最近、ドラガンとエケルトは同様の考えをさらに発展させ、「量子相対性原理」という定式化に至った[2]。 しかし、負の質量二乗パラメータを持つスカラー場$φ$で記述されるオンシェル・タキオンの場の理論による記述は、相対性理論や量子力学の基本原理に違反する。 本研究では、純粋仮想粒子の唯一有効な定式化であるフェイクオンの枠組みにおいて、純粋仮想タキオンが整合するかどうかを検証する。 我々は2つの致命的な障害を特定する。 第一に、ローレンツは混合生成演算子と消滅演算子をブーストするため、真空の形式不変性にもかかわらず、標準的な交換関係が不変ではなくなる。 第二に、タキオン・ファインマン伝播関数の実部とホイーラー伝播関数の実部は互いに素な台を持つため、フェイクオンの処方とホイーラー・ファインマン吸収機構の両方の適用が不可能となる。 安定な標準模型の場との相互作用は、ローレンツ不変性と同値原理をさらに破るため、我々はそのようなシナリオの結合強度に定量的な制限を与える。 本解析は、相互作用する仮想タキオンの共変量子場理論を定式化する可能性を排除する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We revisit Jacobson's thermodynamic derivation of gravitational dynamics in the presence of generalized, non-extensive horizon entropies. Working within a local Rindler-wedge framework, we formulate the Clausius relation as the stationarity condition of a Massieu functional at fixed Unruh temperature, which identifies the entropy slope as the parameter controlling the effective gravitational coupling. For area-type entropies with constant slope, the construction reproduces Einstein's equations with $G_{eff} = 1/(4s_0)$, while curvature-dependent entropy densities supplemented by an internal entropy-production term yield the field equations of $f(R)$ gravity. Motivated by group-entropic considerations and long-range correlations, we model the entropy of horizon cross sections by a power law $S(A) = η(A/4G)^δ$ and analyze its local and global implications. To fix the otherwise arbitrary coarse-graining scale entering the entropy slope, we introduce a Topological Calibration Principle that ties the reference area to intrinsic geometric data through the Gauss-Bonnet theorem. For compact two-dimensional sections, this selects a canonical calibration area and leads to a topology-dependent effective coupling $G_{eff}(χ) \propto |χ|^{1-δ}$ where $χ$ represents the Euler characteristic. Consistency across scales and topologies yields logarithmic bounds on $|1-δ|$, while the associated scale dependence induces a characteristic modulation of the gravitational coupling in cosmology. The framework thus provides a controlled route to confront non-extensive horizon thermodynamics with both theoretical consistency requirements and observational constraints. | 一般化された非示量的地平エントロピーが存在する場合の重力ダイナミクスのヤコブソンによる熱力学的導出を再検討する。 局所リンドラーウェッジの枠組みを用いて、固定されたウンルー温度におけるマシュー汎関数の定常条件としてクラウジウス関係を定式化し、エントロピー勾配が有効重力結合を制御するパラメータであると同定する。 勾配が一定である面積型エントロピーの場合、この構成は$G_{eff} = 1/(4s_0)$のアインシュタイン方程式を再現し、曲率依存のエントロピー密度に内部エントロピー生成項を加えることで$f(R)$重力場の方程式が得られる。 群エントロピー的考察と長距離相関に基づき、地平断面積のエントロピーをべき乗則$S(A) = η(A/4G)^δ$でモデル化し、その局所的および大域的な意味合いを解析する。 エントロピー勾配に入る粗視化スケールを任意に固定するために、ガウス・ボネ定理を用いて参照領域を固有の幾何学的データに結び付ける位相較正原理を導入する。 コンパクトな2次元断面の場合、これは標準的な較正領域を選択し、位相依存の有効結合$G_{eff}(χ) \propto |χ|^{1-δ}$（ここで$χ$はオイラー特性を表す）をもたらす。 スケールと位相にわたる一貫性は$|1-δ|$の対数的上界をもたらし、関連するスケール依存性は宇宙論における重力結合の特徴的な変調を引き起こす。 このように、この枠組みは、理論的一貫性の要件と観測的制約の両方を満たす非示量的地平線熱力学に対処するための制御された経路を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A quantum description of hairy black holes within gravitational decoupling (GD) is developed using coherent graviton states. Classical geometry emerges as the mean-field limit of a finite graviton condensate, while quantum fluctuations introduce a short-distance regulator. We construct a coherent quantum GD hairy black hole metric by Gaussian smearing the gravitational potential, with an effective width that encodes the size of the quantum core. The resulting geometry is free of curvature singularities over appropriate parameter ranges and exhibits modified horizon structures. The effective stress-energy tensor is derived, the energy conditions are analyzed, and the Misner-Sharp mass is computed. We investigate geodesics in the coherent quantum GD hairy black hole geometry, with relevant deviations from the RN case. Photon rings, critical impact parameters, and light deflection exhibit measurable strong-field modifications, allowing observational constraints on deviations from general relativity. | 重力分離（GD）におけるヘアリーブラックホールの量子記述を、コヒーレント重力子状態を用いて構築する。 有限重力子凝縮体の平均場極限として古典幾何学が出現し、量子ゆらぎが短距離調節因子を導入する。 我々は、重力ポテンシャルをガウス分布で塗りつぶすことで、量子コアの大きさを符号化する有効幅を持つコヒーレント量子GDヘアリーブラックホール計量を構築する。 結果として得られる幾何学は、適切なパラメータ範囲で曲率特異点を持たず、修正された地平線構造を示す。 有効応力エネルギーテンソルを導出し、エネルギー条件を解析し、ミスナー・シャープ質量を計算する。 我々は、RNケースからの関連する偏差を伴うコヒーレント量子GDヘアリーブラックホール幾何学における測地線を調査する。 光子リング、臨界衝突パラメータ、および光偏向は、測定可能な強場変化を示し、一般相対論からの偏差に対する観測的制約を可能にする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The unification of quantum mechanics and general relativity remains among the most profound challenges in fundamental physics. Here we investigate a novel quantum probe of strong-field gravity: the gravitomagnetic Aharonov-Bohm (AB) effect for Cooper pairs propagating in Kerr spacetime. The frame-dragging induced by a rotating black hole (BH) generates an effective vector potential through the off-diagonal metric component $g_{tφ}$, which couples to the macroscopic phase of the superconducting condensate. We derive the gauge-invariant AB phase shift $Δθ= (4πm^* Ma/\hbar)(1/r_2 - 1/r_1)$ for an interferometer with arms at radii $r_1$ and $r_2$, where $m^* = 2m_e$ is the Cooper pair mass and $a$ is the BH spin parameter. Remarkably, the predicted phases reach $|Δθ| \sim 10^{24}$ radians for Sgr~A* and $\sim 10^{27}$ radians for M87*, reflecting the enormous gravitomagnetic flux near supermassive BHs. We analyze the dependence on interferometer geometry, demonstrate that tidal disruption of Cooper pairs is negligible at distances $r \gtrsim 10\,r_s$, and establish connections to the geometric Berry phase. Although direct experimental realization remains beyond current technology due to the vast distances involved, our framework provides quantitative predictions linking quantum coherence to spacetime curvature, complementing recent observations of gravitational AB phases in atom interferometry. | 量子力学と一般相対論の統一は、基礎物理学における最も難解な課題の一つである。 本研究では、強場重力の新しい量子プローブとして、カー時空を伝播するクーパー対の重力磁気アハラノフ・ボーム（AB）効果を調査する。 回転するブラックホール（BH）によって誘起されるフレームドラッグは、非対角計量成分$g_{tφ}$を介して有効ベクトルポテンシャルを発生させ、これが超伝導凝縮体のマクロ位相と結合する。 半径$r_1$と$r_2$のアームを持つ干渉計について、ゲージ不変なAB位相シフト$Δθ= (4πm^* Ma/\hbar)(1/r_2 - 1/r_1)$を導出する。 ここで、$m^* = 2m_e$はクーパー対質量、$a$はBHスピンパラメータである。 驚くべきことに、予測される位相は$|Δθ| Sgr~A*では$\sim 10^{24}$ラジアン、M87*では$\sim 10^{27}$ラジアンとなり、超大質量BH近傍の巨大な重力磁気フラックスを反映している。 我々は干渉計の形状への依存性を解析し、距離$r \gtrsim 10\,r_s$ではクーパー対の潮汐破壊が無視できることを実証し、幾何学的ベリー位相との関連性を確立した。 関係する距離が広大であるため、直接的な実験的実現は現在の技術では困難であるが、我々の枠組みは量子コヒーレンスと時空の曲率を関連付ける定量的な予測を提供し、原子干渉計における重力AB位相の最近の観測を補完するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Known holographic dictionaries, especially AdS/CFT, rely on symmetry matching between the bulk and the boundary. We take a step toward a holographic dictionary with no symmetry requirement and without assuming the geometry being asymptotically AdS. Starting from any interacting Majorana generalized free field on a $(0+1)$d boundary and its two-point function data, we derive a concise analytic formula for the dual $(1+1)$d bulk geometry, borrowing techniques from unitary matrix integral and inverse scattering. Using this formula, we compute the near-horizon curvature, give conditions for positive versus negative curvature, and identify simple boundary models with de Sitter or anti-de Sitter near-horizon duals. We also study the large-$q$ SYK model, finding an unusual temperature dependence of the near-horizon curvature, related to the discrepancy between physical temperature and the ``fake disk'' temperature. We also construct, directly from boundary operators, approximate algebras generated by null translations and boost that become exact at the bifurcate horizon. | 既知のホログラフィック辞書、特にAdS/CFTは、バルクと境界の対称性の整合に依存している。 我々は、対称性を必要とせず、幾何学が漸近的にAdSであると仮定しないホログラフィック辞書に向けて一歩踏み出す。 $(0+1)$次元境界上の任意の相互作用するマヨラナ一般化自由場とその2点関数データから出発し、ユニタリー行列積分と逆散乱の手法を借用して、双対$(1+1)$次元バルク幾何学の簡潔な解析式を導出する。 この式を用いて、近地平線曲率を計算し、正曲率と負曲率の条件を与え、ド・シッターまたは反ド・シッター近地平線双対を持つ単純な境界モデルを同定する。 また、大$q$ SYKモデルを研究し、近地平線曲率の異常な温度依存性を発見した。 これは、物理的な温度と「偽のディスク」温度の不一致に関連している。 また、境界演算子から直接、ヌル変換とブーストによって生成され、分岐地平線で正確になる近似代数を構築します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We consider correlation functions of topologically twisted, $\mathcal{N}=2$ supersymmetric Yang-Mills theory with gauge group ${\rm SU}(2)$ and $N_f\leq 3$ massive hypermultiplets in the fundamental representation. For a smooth, compact, oriented four-manifold $X$ with $b_2^+>1$, the correlation functions are expressed in terms of a finite set of universal functions. The mass dependence of these functions encodes intersection numbers of the moduli space of instantons. We determine closed expressions for the universal functions by combining techniques of the Seiberg-Witten geometry, $u$-plane integral and the blowup formula. If $X$ is specialised to a complex algebraic surface $S$, the correlation functions can be identified with generating functions of Segre invariants for moduli spaces of sheaves on $S$. We verify that our results agree with the results by Göttsche and Kool for these generating functions. | 我々は、基本表現においてゲージ群 ${\rm SU}(2)$ と $N_f\leq 3$ の有質量超多重項を持つ、位相的にねじれた $\mathcal{N}=2$ 超対称ヤン・ミルズ理論の相関関数を考える。 $b_2^+>1$ を満たす滑らかでコンパクトな有向四次元多様体 $X$ に対して、相関関数は有限個の普遍関数によって表現される。 これらの関数の質量依存性は、インスタントンのモジュライ空間の交差数を符号化する。 我々は、ザイバーグ・ウィッテン幾何学、$u$ 平面積分、およびブローアップ公式の手法を組み合わせることで、普遍関数の閉じた表現を決定する。 $X$ が複素代数曲面 $S$ に特殊化されている場合、相関関数は $S$ 上の層のモジュライ空間のセグレ不変量の生成関数と同一視できる。 我々は、これらの生成関数について、我々の結果が Göttsche と Kool の結果と一致することを検証する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a new class of perturbative asymptotically Anti-de Sitter pp-wave spacetimes by performing a long-wavelength expansion of Kaigorodov metrics in arbitrary spacetime dimensions. Holographically, these spacetimes are described by a null fluid hydrodynamic expansion around null states in the conformal field theory, which can be obtained as zero temperature and infinite momentum limits of finite temperature states. Building on this, we explicitly show that special cases of this null fluid/gravity correspondence can be obtained as an ultra-relativistic limit of the usual fluid/gravity correspondence in which the temperature tends to zero while the flow approaches the speed of light. We also extend these results to the context of the blackfold approach in which the corresponding pp-wave spacetimes are asymptotically flat and can be obtained as infinite temperature limits of boosted black branes. | 我々はカイゴロドフ計量の長波長展開を任意の時空次元で実行することにより、新しいクラスの摂動漸近反ド・ジッターpp波時空を構築する。 ホログラフィックには、これらの時空は共形場理論におけるヌル状態の周りのヌル流体流体力学的展開によって記述され、これは有限温度状態の零温度極限および無限運動量極限として得られる。 これに基づいて、このヌル流体/重力対応の特殊なケースが、通常の流体/重力対応の超相対論的極限として得られることを明示的に示す。 この極限では、流れが光速に近づくにつれて温度が零に近づく。 また、これらの結果をブラックフォールドアプローチのコンテキストに拡張し、対応するpp波時空は漸近的に平坦であり、ブーストされたブラックブレーンの無限温度極限として得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that the near horizon of a generic non-extremal black hole (BH) can be understood in terms of a Carrollian geometry with two null directions, also called a String-Carroll (SC) geometry. The base space of this fibre-bundle structure is a sphere (or a plane for a black brane) and the fibre is the two-dimensional Rindler spacetime. We launch a detailed study of probes in this geometry. We study particle geodesics and scalar fields. The first part of the paper constructs geodesics and probe scalar fields directly in the SC geometry. We then look at a wide class of examples, including the Schwarzschild BH and the Kerr BH in asymptotically flat spacetimes, the BTZ BH and the black brane in AdS spacetimes, as well as Lifshitz black holes and construct the explicit maps to the SC geometry to obtain results specific to each case. These results are reproduced by considering the probe particles and fields in the original BH background and taking the near-horizon limit of the solutions. Our encyclopedia of examples establishes the notion of SC geometries as near-horizon geometries of non-extremal black objects, paving the way for a detailed, intricate future analysis of the quantum aspects of this geometry. | 我々は、一般的な非極限ブラックホール (BH) の近傍地平線が、2 つのヌル方向を持つキャロル幾何学 (ストリング-キャロル (SC) 幾何学とも呼ばれる) で理解できることを示します。 このファイバー束構造の基底空間は球 (ブラック ブレーンの場合は平面) であり、ファイバーは 2 次元リンドラー時空です。 この幾何学におけるプローブの詳細な研究を開始します。 粒子測地線とスカラー場を調べます。 論文の最初の部分では、測地線とプローブ スカラー場を SC 幾何学で直接構築します。 次に、漸近平坦時空のシュワルツシルト BH とカー BH、AdS 時空の BTZ BH とブラック ブレーン、リフシッツ ブラックホールを含む幅広い例を見て、SC 幾何学への明示的な写像を構築し、各ケースに固有の結果を取得します。 これらの結果は、元のBH背景におけるプローブ粒子と場を考慮し、解の近地平極限をとることで再現されます。 私たちの例の百科事典は、SC幾何学を非極限ブラックオブジェクトの近地平幾何学として概念化し、この幾何学の量子的側面に関する将来の詳細かつ複雑な分析への道を開きます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We extend the first order dissipative relativistic hydrodynamics model of Bemfica-Disconzi-Noronha- Kovtun (BDNK) in order to include the charge number current in full first order expansion with out-of-equilibrium contribution proportional to the evolution equation of the ideal fluid. We obtain a fully second order system of partial differential equation (PDE) that can be casted in a fully conservative way. We analyze the hyperbolicity of this model coupled to Einstein field equations using a newly developed technique that allows for hyperbolicity studies without explicit first order reduction. Furthermore, we identify a frame choice where our formulation is causal, stable and with positive entropy generation for a wide range of equations of state (EoS). Our analysis shows that the inclusion of an out-of-equilibrium correction to the charge current, plays an important role in guaranteeing the strong hyperbolicity and, therefore, the well-posedness of the system. If such correction is not applied, an extra frame restriction must be added to the present in the literature in order to obtain a strongly hyperbolic system. | 我々は、Bemfica-Disconzi-Noronha-Kovtun (BDNK) の一次散逸相対論的流体モデルを拡張し、理想流体の発展方程式に比例する非平衡寄与を持つ完全な一次展開で電荷数電流を含める。 我々は、完全に保存的な方法でキャストできる完全な二次偏微分方程式 (PDE) 系を得る。 我々は、明示的な一次縮約なしで双曲性研究を可能にする新しく開発された技術を使用して、アインシュタイン場の方程式に結合されたこのモデルの双曲性を解析する。 さらに、我々の定式化が因果的で安定であり、広範囲の状態方程式 (EoS) に対して正のエントロピー生成を持つフレーム選択を識別する。 我々の解析は、電荷電流への非平衡補正を含めることが、強い双曲性、ひいてはシステムの適切性を保証する上で重要な役割を果たすことを示している。 このような補正を適用しない場合は、強い双曲型システムを得るために、文献に示されたフレーム制約に追加の制約を追加する必要があります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| State-of-the-art calculations motivated by dark matter exhibit severe violation of partial-wave unitarity in the non-relativistic regime in radiative bound-state-formation processes. It has been recently shown, in a model-independent fashion, that unitarity is restored by the proper resummation of the inelastic contributions to the self-energy of the incoming state. In this work, we first derive Kramers-like formulae for individual partial waves, demonstrating that existing calculations of bound-state formation severely violate unitarity. We then discuss how unitarity is restored through the resummation of the absorptive contributions to the incoming-state self-energy, generated by bound-state formation processes, taking into account their analytic structure in the complex momentum plane. Our results can be generalized in a variety of theories and employed in phenomenological studies, such as dark-matter freeze-out, indirect detection and self-interactions. | 暗黒物質を動機とした最先端の計算は、非相対論的領域における放射束縛状態形成過程において、部分波ユニタリー性の重大な破れを示している。 最近、モデルに依存しない形で、入射状態の自己エネルギーへの非弾性寄与を適切に再総和することでユニタリー性が回復されることが示された。 本研究では、まず個々の部分波に対するクラマース型の公式を導出し、既存の束縛状態形成計算がユニタリー性を著しく破っていることを示す。 次に、束縛状態形成過程によって生成される入射状態の自己エネルギーへの吸収寄与を再総和することで、どのようにユニタリー性が回復されるかを、複素運動量平面における解析的構造を考慮しながら考察する。 我々の研究結果は様々な理論に一般化でき、暗黒物質の凍結、間接検出、自己相互作用といった現象論的研究に利用できる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| First-order phase transitions produce gravitational waves and primordial black holes. They always occur in field theories where symmetries are radiatively broken and masses are correspondingly generated. These theories predict a period of supercooling: phase transitions become effective at temperatures much smaller than the symmetry-breaking scale. This paper reviews a model-independent approach to study phase transitions in this scenario, which can be adopted if supercooling is strong enough. Perturbative methods can be used to determine the effective action and such model-independent approach allows us to obtain ready-to-use formulas that can be applied to any specific model of this sort. | 一次相転移は重力波と原始ブラックホールを生成する。 これらは、対称性が放射的に破れ、それに応じて質量が生成される場の理論において常に発生する。 これらの理論は過冷却期を予測しており、相転移は対称性の破れスケールよりもはるかに低い温度で有効になる。 本論文では、このシナリオにおける相転移を研究するためのモデル非依存アプローチを概説する。 このアプローチは、過冷却が十分に強い場合に採用可能である。 摂動法を用いて有効作用を決定することができ、このモデル非依存アプローチにより、この種のあらゆる特定のモデルに適用可能な、すぐに使用可能な公式を得ることができる。 |