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| Original Text | 日本語訳 |
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| We present an analytical treatment of Axion-Like-Particle (ALP)--photon mixing with extragalactic background light (EBL) attenuation for constant, Gaussian-stochastic, and non-Gaussian magnetic field configurations--with direct implications for Very High Energy (VHE) gamma-ray observations such as LHAASO, HAWC, and CTA experiments. For constant fields, we derive exact probabilities and identify a perturbative plateau regime where photon survival scales as quartic order of magnetic field, isolating the four-point magnetic correlation as a sensitive probe of non-Gaussianity. For Gaussian stochastic fields, we obtain--for the first time--analytical formulas for non-exponential-decay components in the strong-attenuation regime. Contrary to the widely used domain-like model, photon survival is suppressed by 4-6 orders of magnitude, while both conversion and survival probabilities exhibit distinct multi-peak structures from mass-equal resonance, stochastic resonance, and EBL attenuation. Extending to non-Gaussian fields, we show that non-Gaussianity can enhance photon survival by several orders of magnitude relative to the Gaussian case, potentially explaining the unexpectedly VHE photon event observed by LHAASO. Our results demonstrate that stochastic magnetic fields cannot be reduced to domain-like coherence without losing essential physics, and that VHE gamma-ray spectra encode observable information about both the power spectrum and non-Gaussian structure of intergalactic magnetic fields--critical as next-generation observatories push toward PeV sensitivities. | 我々は、定常磁場、ガウス確率磁場、非ガウス磁場構成における、アクシオン様粒子（ALP）光子混合と銀河系外背景光（EBL）減衰の解析的取り扱いを提示する。 これは、LHAASO、HAWC、CTA実験といった超高エネルギー（VHE）ガンマ線観測に直接的な影響を与える。 定常磁場の場合、正確な確率を導出し、光子の生存率が磁場の4乗に比例する摂動プラトー領域を特定し、4点磁気相関を非ガウス性の高感度プローブとして分離する。 ガウス確率磁場の場合、強減衰領域における非指数関数的減衰成分の解析的公式を初めて得る。 広く用いられているドメイン型モデルとは対照的に、光子の生存率は4～6桁抑制され、一方、転換確率と生存確率は共に、質量共鳴、確率共鳴、EBL減衰とは異なる明確な多ピーク構造を示す。 非ガウス場に拡張することで、非ガウス性はガウス場の場合と比較して光子の生存率を数桁向上させることができることを示し、LHAASOで観測された予想外のVHE光子イベントを説明できる可能性がある。 我々の研究結果は、確率的磁場をドメイン型コヒーレンスに還元すると本質的な物理特性が失われること、そしてVHEガンマ線スペクトルが銀河間磁場のパワースペクトルと非ガウス構造の両方に関する観測可能な情報を符号化していることを示す。 これは、次世代の観測所がPeV感度へと進む上で極めて重要である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive a Lorentz-covariant spectral universality for stationary stochastic fields in Minkowski spacetime. We show that no covariant local mapping can relate temporal and spatial power spectra in more than one spatial dimension. For Lorentz homogeneous spectra, the temporal index is symmetry protected, observer invariant, and offset from the spatial index by a universal geometric factor set by effective momentum space dimensionality. We show how spectral universality breaks down for anisotropic scaling and dispersion dominated spectra, establishing the necessity of a Lorentz-covariant formulation of relativistic spectral inference. | ミンコフスキー時空における定常確率場に対するローレンツ共変スペクトル普遍性を導出する。 共変局所写像は、複数の空間次元における時間的および空間的パワースペクトルを関連付けることができないことを示す。 ローレンツ同次スペクトルの場合、時間的インデックスは対称性保護され、観測者不変であり、有効運動量空間次元によって設定される普遍的な幾何学的因子によって空間的インデックスからオフセットされる。 スペクトル普遍性が異方性スケーリングおよび分散支配スペクトルに対してどのように破綻するかを示し、相対論的スペクトル推論のローレンツ共変定式化の必要性を確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We state a conjecture about the zeta function of crepant resolutions of Berglund--Hübsch orbifold hypersurfaces over a finite field. In addition to numerical evidence, we show that our conjectural zeta function satisfies the Weil conjectures and we elucidate its connection with Monsky--Washnitzer cohomology. | 有限体上のベルグルンド-ヒュプシュ軌道超曲面のクレパント分解のゼータ関数に関する予想を述べる。 数値的証拠に加え、この予想ゼータ関数がヴェイユ予想を満たすことを示し、モンスキー-ウォシュニッツァーコホモロジーとの関連を明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate a three-dimensional lattice model of two flavors of massless staggered fermions coupled through two independent four-fermion interactions, $U_I$ and $U_B$. Using large-scale fermion-bag Monte Carlo simulations, we map out the phase diagram in the $(U_I, U_B)$ parameter space and identify three distinct phases: a massless fermion phase, a symmetry-broken massive phase, and a symmetric massive phase. When one of the interactions is absent ($U_B=0$), the system undergoes a single continuous transition directly connecting the massless and symmetric massive phases, a feature previously associated with unconventional fermion mass generation. We find that turning on a nonzero $U_B$ separates this direct transition into two successive transitions with an intermediate symmetry-broken phase. The transition from the massless to the broken phase belongs to the Gross-Neveu universality class, while the transition from the broken to the symmetric massive phase falls into the three-dimensional XY universality class. Our results indicate that the special point at vanishing coupling, where the direct transition occurs, plays the role of a multicritical point organizing the surrounding phase structure. These findings provide a unified lattice perspective on conventional and unconventional mechanisms of fermion mass generation within a single model. | 我々は、2つの独立した4フェルミオン相互作用$U_I$と$U_B$を介して結合した、2種類の質量ゼロのスタッガードフェルミオンからなる3次元格子模型を研究する。 大規模フェルミオンバッグモンテカルロシミュレーションを用いて、$(U_I, U_B)$パラメータ空間における相図を描き出し、質量ゼロのフェルミオン相、対称性の破れた質量相、対称質量相という3つの異なる相を同定した。 相互作用の1つが存在しない（$U_B=0$）場合、系は質量ゼロ相と対称質量相を直接つなぐ単一の連続遷移を起こす。 これは、これまで非従来型フェルミオン質量生成と関連付けられていた特徴である。 $U_B$を非ゼロにすると、この直接遷移は、中間の対称性の破れた相を挟んで2つの連続する遷移に分離されることがわかった。 質量ゼロ相から破れた相への転移はグロス・ヌヴー普遍性クラスに属し、破れた対称相から質量を持つ相への転移は3次元XY普遍性クラスに属する。 我々の研究結果は、直接転移が起こる結合消失点における特殊点が、周囲の相構造を組織化する多重臨界点の役割を果たしていることを示す。 これらの発見は、単一モデルにおけるフェルミオン質量生成の従来型および非従来型メカニズムに対する統一的な格子論的視点を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this proceeding, we discuss the finite-size scaling analysis of the order parameter related to the chiral phase transition in QCD with two massless quarks. We use data obtained in lattice QCD calculations performed with highly improved staggered quarks (HISQ) for a range of light quark masses, $1/240 \leq m_\ell/m_s \leq 1/27$ for different spatial volumes ($N_σ$) on Euclidean lattices with temporal extent $N_τ=8$, satisfying $3\,N_τ\leq N_σ\leq 10\,N_τ$. We observe that infinite volume extrapolated data for the order parameter agree reasonably well with the expected $O(2)$ scaling behavior even for physical ratios of the light-to-strange quark mass ratio. We quantify deviations from asymptotic scaling and perform a detailed analysis of the influence of finite-size effects in terms of temperature and quark masses at a fixed lattice cutoff. This is crucial for improving the reliability of the infinite-volume extrapolated estimate of the chiral order parameter and for a more precise determination of chiral phase transition temperature from direct Lattice QCD simulations. | 本論文では、質量ゼロの2つのクォークを含むQCDにおけるカイラル相転移に関連する秩序パラメータの有限サイズスケーリング解析について議論する。 我々は、高度に改良されたスタッガードクォーク（HISQ）を用いた格子QCD計算で得られたデータを用いる。 この計算は、時間的広がり$N_τ=8$のユークリッド格子上の異なる空間体積（$N_σ$）において、$1/240 \leq m_\ell/m_s \leq 1/27$の軽いクォーク質量範囲に対して行われ、$3\,N_τ\leq N_σ\leq 10\,N_τ$を満たす。 無限体積外挿された秩序パラメータのデータは、軽いクォークとストレンジクォークの質量比の物理的な比率に対しても、予想される$O(2)$スケーリング挙動とかなりよく一致することが分かった。 我々は漸近的スケーリングからの偏差を定量化し、固定された格子カットオフにおける温度とクォーク質量の観点から有限サイズ効果の影響を詳細に解析する。 これは、カイラル秩序パラメータの無限体積外挿推定値の信頼性を向上させ、直接格子QCDシミュレーションからカイラル相転移温度をより正確に決定するために極めて重要である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Using first-principles numerical simulations, we find a new spatially inhomogeneous phase in a rotating gluon plasma. This mixed phase simultaneously contains regions of both confining and deconfining states in thermal equilibrium, separated by a spatial transition. The position of the boundary between the two phases is determined by the local critical temperature. We calculate the critical temperature of the local transition as a function of angular velocity and radius for a full (imaginary) rotating system and within a local thermalization approximation, and find an excellent agreement between these approaches. An analytic continuation of the results to the domain of real angular frequencies indicates that the confinement phase localizes at the periphery of the rotating system and the deconfinement phase appears closer to the rotation axis. We argue that the anisotropy of the gluon action in the curved co-rotating background can quantitatively explain the remarkable property that the spatial structure of this inhomogeneous phase disobeys the picture based on a straightforward implementation of the Tolman-Ehrenfest law. We also perform the first lattice simulation of rotating $N_f=2$ QCD which confirms that a similar picture is expected for theory with dynamical quarks. | 第一原理数値シミュレーションを用いて、回転グルーオンプラズマ中に新たな空間的に不均一な相を見出した。 この混合相は、熱平衡状態にある閉じ込め状態と非閉じ込め状態の両方の領域を同時に含み、空間転移によって分離されている。 2つの相の境界の位置は局所臨界温度によって決定される。 我々は、局所転移の臨界温度を、完全な（仮想的な）回転系と局所熱化近似の範囲内で、角速度と半径の関数として計算し、これらの手法が非常によく一致することを明らかにした。 結果を実角周波数領域に解析的に拡張すると、閉じ込め相は回転系の周縁部に局在し、非閉じ込め相は回転軸に近い位置に現れることが示唆される。 我々は、湾曲した共回転背景におけるグルーオン作用の異方性によって、この不均一相の空間構造がトールマン・エーレンフェスト則の単純な適用に基づく描像に従わないという注目すべき特性を定量的に説明できると主張する。 また、回転する $N_f=2$ QCD の最初の格子シミュレーションを実行し、動的クォークを含む理論でも同様の図が予想されることを確認しました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present an exhaustive BRST lagrangian description of partially massless bosonic fields in four-dimensional space. The basic fields are formulated in terms of two-component spin-tensors in (A)dS space where the tracelessness conditions are automatically fulfilled. The mass shell of partially massless fields is reformulated in terms of constraints on Fock space vectors including the second-class constraints. A conversion procedure for transforming second-class constraints into first-class ones is developed, allowing one to construct a Hermitian and nilpotent BRST charge in the Fock space under consideration. It is proven that the hermiticity and nilpotency restrict the conditions on the theory parameters, which are fulfilled only in dS space. The hermiticity of the BRST charge is incompatible with AdS space. The gauge invariant Lagrangian is constructed on the basis of the BRST charge, and for spin $s$ and depth $t$ the allowed states in the Lagrangian include only $(s-t)$ Stückelberg fields. Their exclusion leads to gauge transformations of degree $(s-t)$ for the physical fields. The Lagrangian equations of motion exactly reproduce the mass shell conditions. The Lagrangian in terms of conventional spin-tensor fields is also presented. | 我々は4次元空間における部分的に質量ゼロのボゾン場の網羅的なBRSTラグランジアン記述を提示する。 基本場は、トレースレス条件が自動的に満たされる(A)dS空間の2成分スピンテンソルで定式化される。 部分的に質量ゼロの場の質量殻は、第2クラスの制約条件を含むフォック空間ベクトルの制約条件で再定式化される。 第2クラスの制約条件を第1クラスの制約条件に変換する変換手順が開発され、検討中のフォック空間でエルミートかつべき零なBRST電荷を構築できる。 エルミート性とべき零性は、dS空間でのみ満たされる理論パラメータの条件を制限することが証明されている。 BRST電荷のエルミート性はAdS空間とは両立しない。 ゲージ不変ラグランジアンはBRST電荷に基づいて構築され、スピン$s$と深さ$t$に対して、ラグランジアンで許容される状態は$(s-t)$シュテュッケルベルク場のみを含む。 これらを除外することで、物理場に対して次数$(s-t)$のゲージ変換が生じる。 ラグランジアンの運動方程式は質量殻条件を正確に再現する。 従来のスピン-テンソル場を用いたラグランジアンも提示する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study perturbations of charged scalar and Dirac fields around Reissner-Nordström-de Sitter black holes with a global monopole. To this end, we first derive the equations of motion for both fields on the aforementioned background; these equations are then reformulated uniformly into the Teukolsky equation. Since the Teukolsky equation in asymptotically de Sitter spacetimes can be mapped into the Heun equation, we are able to solve quasinormal spectra by employing the Heun function method, not only for photon sphere modes but also for de Sitter and near-extremal modes. We analyze the spectra of all three types for both fields and, in particular, ascertain the effects of the global monopole. In the near-extremal regime, we find that the presence of a global monopole, on the one hand, leaves the strong cosmic censorship conjecture unaffected for scalar perturbations, while on the other hand, it enhance the violation of strong cosmic censorship for Dirac perturbations. Furthermore, we identify that the impact of the global monopole on both the spectra and the strong cosmic censorship is achieved by a shift in the modified multipole number. Our work demonstrates that the Heun function method is an efficient and robust approach for exploring the interaction between asymptotically de Sitter black holes and perturbing fields. | 我々は、大域的モノポールを持つライスナー・ノルドストローム・ド・ジッターブラックホールの周囲における荷電スカラー場およびディラック場の摂動を研究する。 この目的のために、まず前述の背景の下で両場の運動方程式を導出し、次にこれらの方程式を一様にトイコルスキー方程式に再定式化する。 漸近的ド・ジッター時空におけるトイコルスキー方程式はホイン方程式に写像できるため、ホイン関数法を用いることで、光子球モードだけでなく、ド・ジッターモードや近傍極限モードについても準正規スペクトルを解くことができる。 我々は両場について3つのタイプすべてのスペクトルを解析し、特に大域的モノポールの影響を明らかにする。 極限近傍領域において、大域的モノポールの存在は、一方ではスカラー摂動に対して強い宇宙検閲予想に影響を与えない一方で、他方ではディラック摂動に対して強い宇宙検閲の破れを増大させることがわかった。 さらに、大域的モノポールがスペクトルと強い宇宙検閲の両方に与える影響は、修正多重極子数のシフトによってもたらされることも明らかにした。 本研究は、ホイン関数法が漸近的ド・ジッターブラックホールと摂動場との相互作用を探索するための効率的かつ堅牢な手法であることを実証している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this paper, we discuss the entanglement phase transition of pseudo entropy in CFTs. We focus on the case where the in-state and the out-state are different boundary states related by boundary condition changing operators. We compute the pseudo entropy with BCFT methods and find a phase transition with respect to the conformal weight of the boundary condition changing operators. For holographic CFTs, we confirm that the CFT results match that evaluated in AdS. | 本論文では、CFTにおける擬エントロピーのエンタングルメント相転移について議論する。 特に、入力状態と出力状態が境界条件変換演算子によって関連付けられた異なる境界状態である場合に焦点を当てる。 BCFT法を用いて擬エントロピーを計算し、境界条件変換演算子の共形重みに関する相転移を見出す。 ホログラフィックCFTについては、CFTの結果がAdSで評価されたものと一致することを確認する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a holomorphic quantization scheme for free point particles on two-dimensional constant curvature Riemannian backgrounds. The procedure is based on a Lagrangian embedding of the particle configuration space into a product of coadjoint orbits of the background isometry group. Examples are provided by particles on the plane, torus, sphere, and hyperbolic plane, with or without a monopole field. We elaborate the method by recovering the Hamiltonian spectrum and the wave functions on such spaces. As a by-product, we obtain a geometric and physical interpretation of Repka's result on the decomposition of tensor products of $\mathbf{SL}(2,\mathbb{R})$ discrete series representations. | 2次元定曲率リーマン背景上の自由点粒子に対する正則量子化スキームを提示する。 この手順は、背景等長群の共役軌道の積への粒子配置空間のラグランジアン埋め込みに基づく。 例として、単極子場の有無にかかわらず、平面、トーラス、球面、双曲面上の粒子が示される。 これらの空間上のハミルトニアンスペクトルと波動関数を復元することにより、この手法を詳述する。 副産物として、離散級数表現$\mathbf{SL}(2,\mathbb{R})$のテンソル積の分解に関するRepkaの結果の幾何学的および物理的解釈が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate Bogomolnyi-Prasad-Sommerfield (BPS) topological configurations in the $CP^1$ model minimally coupled to a Maxwell gauge field. Starting from the nonlinear $O(3)$ sigma model, we explicitly construct its classical mapping to the $CP^1$ formulation, emphasizing the emergence of a local $U(1)$ gauge symmetry intrinsically linked to the Fubini-Study target-space geometry. Focusing on the static sector, we analyze magnetized BPS lump configurations. By examining the topological boundary conditions, we show that the magnetic flux is quantized and fully determined by the asymptotic behavior of the gauge field. Within the BPS framework, we identify the specific self-interaction potential required for the existence of self-dual configurations. A detailed analysis of the asymptotic behavior, both near the lump core and at spatial infinity, demonstrates that finite-energy solutions necessarily correspond to lump-like BPS configurations in the $CP^1$ target space, with the scalar field vanishing asymptotically. The resulting BPS equations are solved numerically, and the main physical properties of the solutions are presented. We find that these configurations are regular, magnetically localized, and energetically stable, with their internal structure rigidly controlled by the geometry of the $CP^1$ target space. In contrast to Abelian Higgs vortices, the configurations discussed here do not rely on spontaneous symmetry breaking but arise purely from the geometry of the $CP^1$ target space. | マクスウェルゲージ場と最小結合した$CP^1$模型におけるボゴモルニ-プラサド-ゾンマーフィールド(BPS)位相配置を調査する。 非線形$O(3)$シグマ模型を出発点として、$CP^1$定式化へのその古典的写像を明示的に構築し、フビニ-スタディ標的空間幾何学に本質的に関連する局所$U(1)$ゲージ対称性の出現を強調する。 静的セクターに焦点を当て、磁化されたBPSランプ配置を解析する。 位相境界条件を調べることで、磁束が量子化され、ゲージ場の漸近的挙動によって完全に決定されることを示す。 BPSの枠組みにおいて、自己双対配置の存在に必要な特定の自己相互作用ポテンシャルを特定する。 塊核近傍および空間無限遠における漸近挙動の詳細な解析により、有限エネルギー解は必然的に$CP^1$標的空間における塊状BPS構成に対応し、スカラー場は漸近的に消滅することが示される。 得られたBPS方程式を数値的に解き、解の主要な物理的性質を示す。 これらの構成は規則的であり、磁気的に局在し、エネルギー的に安定であり、その内部構造は$CP^1$標的空間の幾何学によって厳密に制御されることがわかった。 アーベル型ヒッグス渦とは対照的に、ここで議論する構成は自発的対称性の破れに依存せず、純粋に$CP^1$標的空間の幾何学から生じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the interplay of the Weak Gravity Conjecture (WGC) and the Weak Cosmic Censorship Conjecture (WCCC) in $F(R)$-Euler-Heisenberg black holes in Anti-de Sitter and de Sitter backgrounds. The solution is characterized by the electric charge $q$, the $F(R)$ deviation $f_{R_0}$, the Euler--Heisenberg coupling $λ$, and the constant scalar curvature $R_0$. We establish a universal entropy--extremality relation that provides thermodynamic evidence for the WGC independently of $f_{R_0}$ and $R_0$. Photon sphere analysis from both geodesic and topological perspectives confirms the simultaneous compatibility of the WGC and WCCC, with the Euler--Heisenberg coupling restoring photon spheres in the naked singularity regime. Gravitational lensing in the strong- and weak-deflection limits reveals that the photon sphere radius is independent of the cosmological background while the critical impact parameter nearly doubles in de Sitter. Black hole shadow images under isotropic accretion are constructed. Within the Barrow entropy framework, we uncover van der Waals-type phase transitions and analyze Joule-Thomson expansion, identifying the small black hole phase as the WGC-compatible thermodynamic regime accessible via isenthalpic cooling. | 反ド・ジッター背景およびド・ジッター背景における$F(R)$-オイラー-ハイゼンベルクブラックホールにおける弱重力予想（WGC）と弱宇宙検閲予想（WCCC）の相互作用を調査する。 解は電荷$q$、$F(R)$偏差$f_{R_0}$、オイラー-ハイゼンベルク結合$λ$、および定数スカラー曲率$R_0$によって特徴付けられる。 我々は、$f_{R_0}$および$R_0$とは独立にWGCの熱力学的証拠となる普遍的なエントロピー-極値関係を確立する。 測地線的および位相的観点からの光子球解析により、WGCとWCCCの同時両立性が確認され、裸の特異点領域においてオイラー-ハイゼンベルク結合が光子球を復元する。 強偏向極限および弱偏向極限における重力レンズ効果は、光子球半径が宇宙論的背景に依存しない一方で、臨界影響パラメータがド・ジッターでほぼ2倍になることを明らかにした。 等方的降着下におけるブラックホールの影像を構築した。 バローエントロピーの枠組みにおいて、ファンデルワールス型相転移を明らかにし、ジュール・トムソン展開を解析し、等エンタルピー冷却によって到達可能なWGC適合熱力学領域として小ブラックホール相を特定した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we theoretically investigate the deflection of light for strong- and weak-field regimes in the background of an electrically charged BH described in Kalb-Ramond gravity, which introduces the Lorentz symmetry violation parameter $l$, as well as the control of the degree of nonlinearity incorporated by electrodynamics through the parameter $γ$. We analytically constructed the expansion coefficients in both limits and used them as a basis to investigate gravitational lensing effects through observables, taking into account the variation of the parameters involved in the model, both for the canonical field and the phantom case. | 本研究では、カルブ・ラモンド重力理論で記述される荷電BHの背景における強磁場領域と弱磁場領域における光の偏向を理論的に調査する。 この理論では、ローレンツ対称性の破れパラメータ$l$と、パラメータ$γ$を通して電気力学によって組み込まれた非線形性の度合いの制御が導入される。 両極限における展開係数を解析的に構築し、それらを用いて、モデルに含まれるパラメータの変化を考慮しながら、標準磁場とファントムケースの両方において、観測量を通しての重力レンズ効果を調査する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Confinement and string breaking are two fundamental phenomena in gauge theories. Signatures of both are currently pursued in quantum-simulator experiments, opening a new angle on strongly interacting dynamics of gauge fields out of equilibrium, complementary to traditional particle-physics settings. In this work, we report the emergence of metastable confinement dynamics in a U(1) lattice gauge theory, originating from the competition between string tension and four-Fermi coupling - a competition that naturally arises in Rydberg atom arrays. We show that the initial string state can be resonantly melted through controlled energy matching, a phenomenon we identify as resonant string breaking. We demonstrate this mechanism for both static and Floquet-driven systems, where periodic modulation generates a spectrum of tunable sideband resonances. Our work provides new insights into the mechanisms of confinement and string breaking driven by long-range interactions and time-dependent fields, which are available in current quantum simulators on a variety of platforms. | 閉じ込めと弦の破れは、ゲージ理論における二つの基本現象である。 現在、量子シミュレータ実験において両者の特徴が追求されており、平衡状態から外れたゲージ場の強相互作用ダイナミクスに新たな視点をもたらし、従来の素粒子物理学の設定を補完するものである。 本研究では、U(1)格子ゲージ理論において、弦の張力と四元フェルミ結合の競合（リュードベリ原子配列において自然に生じる競合）に起因する準安定閉じ込めダイナミクスの出現を報告する。 制御されたエネルギー整合によって初期の弦状態が共鳴融解することを示す。 この現象を共鳴弦の破れと名付ける。 このメカニズムを、周期変調によって調整可能なサイドバンド共鳴スペクトルが生成される静的システムとフロケ駆動システムの両方で実証する。 本研究は、様々なプラットフォーム上の現在の量子シミュレータで利用可能な長距離相互作用と時間依存場によって駆動される閉じ込めと弦の破れのメカニズムに関する新たな知見を提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We provide a comprehensive lattice formulation of various types of the Dirac operator indices, employing $K$-theory to classify the Wilson Dirac operator via its spectral flow. In contrast to the index of the overlap Dirac operator defined through the Ginsparg-Wilson relation, which is restricted to flat tori in even dimensions, our formulation offers several key advantages: 1) It can be applied straightforwardly to the Atiyah-Patodi-Singer index for manifolds with boundary. 2) The boundary can be curved, allowing for the inclusion of gravitational background effects. 3) The mod-2 index in both even and odd dimensions can be defined as a natural extension of the same formulation. In this talk, we present the mathematical proof and provide numerical evidence supporting the formulation. | 我々は、K理論を用いてウィルソン・ディラック演算子をスペクトルフローによって分類することにより、様々なタイプのディラック演算子指数の包括的な格子定式化を提供する。 ギンスパーグ-ウィルソン関係式によって定義される重なりディラック演算子の指数は偶数次元の平坦トーラスに限定されるが、我々の定式化はいくつかの重要な利点を有する。 1) 境界を持つ多様体のアティヤ-パトーディ-シンガー指数に直接適用できる。 2) 境界を曲線にすることができるため、重力背景効果を考慮することができる。 3) 偶数次元と奇数次元の両方におけるmod-2指数は、同じ定式化の自然な拡張として定義できる。 本講演では、その数学的証明を示し、その定式化を裏付ける数値的証拠を示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive the geodesic equation for point particles propagating in Moyal-type noncommutative spacetimes using a field-theoretic approach based on the quasi-classical limit of the noncommutative Klein-Gordon equation. Starting from a twisted-geometric construction of the covariant Laplace-Beltrami operator, we obtain the noncommutative Hamilton-Jacobi equation and show that all noncommutative effects are absorbed into an effective, position-dependent mass function $M(x)$ appearing in an otherwise standard relativistic dispersion relation. The corresponding particle dynamics then acquires an additional term in the geodesic equation that takes the form of a fixed external force $F_{\text{NC}}^μ= -\frac{1}{2} g^{μν}\partial_νM^2(x)$, sourced entirely by the quantum nature of spacetime. We compute this effective mass perturbatively up to fourth order in the noncommutativity parameter for a general metric, proving that all odd-order corrections vanish identically. For the specific case of an $(r-θ)$ twist applied to spherically symmetric backgrounds, we obtain explicit expressions demonstrating that the leading correction to geodesic motion appears at $Θ^2$ order and is proportional to the probe particle's mass, while massless particles remain unaffected. | 非可換クライン・ゴルドン方程式の準古典極限に基づく場の理論的アプローチを用いて、モヤル型非可換時空を伝播する点粒子の測地線方程式を導出する。 共変ラプラス・ベルトラミ作用素のねじれ幾何学的構成から出発して、非可換ハミルトン・ヤコビ方程式を得、すべての非可換効果が、標準的な相対論的分散関係に現れる、位置依存の有効質量関数$M(x)$に吸収されることを示す。 対応する粒子ダイナミクスは、測地線方程式において、時空の量子的性質によって完全に発生する固定外力$F_{\text{NC}}^μ= -\frac{1}{2} g^{μν}\partial_νM^2(x)$の形をとる追加項を獲得する。 この有効質量を、一般計量の非可換性パラメータの4次まで摂動論的に計算し、すべての奇数次補正が等しく消滅することを証明した。 球対称背景に(r-θ)ツイストを適用した特定のケースでは、測地線運動に対する主要な補正が$Θ^2$次で現れ、プローブ粒子の質量に比例する一方、質量のない粒子は影響を受けないことを示す明示的な式を得た。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We make predictions for the expected multiplicities of exotic charmed hadrons and charmed nuclei in Au+Au collisions at SIS100 and LHC beam energies, using input on light hadron and charm production from the UrQMD transport model, and applying the Thermal-FIST model. We demonstrate that the CBM experiment has the capability to explore these states with production rates of one per 3 seconds for $χ_{c0}(1P)$ and $χ_{c1}(1P)$, and one every 3 minutes for $X(3872)$ at the expected data taking rates. Due to the higher baryon density at CBM compared to the LHC, charmed nuclei, if they exist, will be equally abundant at CBM as at the LHC, even though the total charm production at CBM is much lower. | UrQMD輸送モデルからの軽いハドロンとチャーム生成に関する入力とThermal-FISTモデルを適用し、SIS100およびLHCのビームエネルギーでのAu+Au衝突におけるエキゾチックチャームハドロンとチャーム核の予想される多重度を予測する。 CBM実験は、予想されるデータ取得速度において、$χ_{c0}(1P)$と$χ_{c1}(1P)$については3秒に1個、$X(3872)$については3分に1個の生成速度でこれらの状態を探索する能力があることを示す。 CBMの重粒子密度はLHCと比較して高いため、チャーム核（存在する場合）はCBMでの総チャーム生成量がLHCよりもはるかに低いにもかかわらず、CBMでLHCと同程度に豊富に存在する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study Lorentzian vacuum transition probabilities between two minima of a scalar field potential within the framework of $f(R)$ gravity. The analysis extends the previously considered WKB expansion of the Wheeler-DeWitt equation to modified gravity theories, up to second order. We apply the general method for homogeneous and isotropic FLRW universes, with zero and positive spatial curvature, for any $f(R)$ model. For the flat case we obtain analytic expressions for the transition probabilities for any model if we assume a constant Ricci scalar; this assumption has been considered in previous studies, in the Euclidean approach, from symmetry arguments. On the other hand, we also obtain explicit solutions without this assumption for power-law $f(R)=R^{1+n}$ models. Moreover, in the positive curvature scenario, we obtain that the assumption of a constant Ricci scalar is not consistent, but we are able to find analytical solutions in approximated regimes. In all cases we have found that the general behavior of the probabilities already found for Einstein Gravity is preserved, including the prediction of a non-singular initial state due to quantum corrections, even though the probabilities increase or decrease in a model dependent way. | 我々は、スカラー場ポテンシャルの2つの極小値間のローレンツ真空遷移確率を、$f(R)$ 重力の枠組みの中で調べる。 この解析は、これまでに考えられていた Wheeler-DeWitt 方程式の WKB 展開を、2 次までの修正重力理論に拡張する。 我々は、ゼロおよび正の空間曲率を持つ均質および等方 FLRW 宇宙に対する一般法を、任意の $f(R)$ モデルに適用する。 平坦なケースでは、定数リッチスカラーを仮定すれば、任意のモデルの遷移確率の解析的表現が得られる。 この仮定は、これまでの研究でユークリッド的アプローチにおいて対称性の議論から考慮されている。 一方、べき乗則 $f(R)=R^{1+n}$ モデルでは、この仮定なしに明示的な解も得られる。 さらに、正の曲率のシナリオでは、定数リッチスカラーの仮定は矛盾するが、近似領域で解析解を見出すことができることがわかる。 いずれの場合も、確率がモデルに依存して増加または減少するにもかかわらず、量子補正による非特異初期状態の予測を含め、アインシュタインの重力に対してすでに発見された確率の一般的な動作が保存されることが分かりました。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this letter, we develop a unified semiclassical framework for the thermodynamics and quantization of the Reissner--Nordström (RN) black hole (BH) based on the Misner--Sharp--Hernandez (MSH) mass. Treating the quasi-local horizon energies as the relevant thermodynamic variables, we formulate a horizon-by-horizon first law and Smarr relation. Using a reduced phase-space quantization, we obtain a discrete MSH mass spectrum for both horizons, which reproduces the minimal entropy spacing. Quantum transitions between adjacent levels yield Planck-scale corrections to the Hawking temperatures and a universal logarithmic contribution to the entropy, consistent with independent approaches to quantum gravity. We encode these corrections into a quantum-deformed RN geometry via a simple multiplicative factor that preserves the classical horizon positions while reproducing the corrected surface gravities. The associated effective stress tensor behaves as a conserved vacuum-polarization source with characteristic $r^{-4}$ falloff and a small trace, providing a compact representation of semiclassical backreaction. The deformation slightly lowers both horizon temperatures, weakens the inner-horizon instability, and induces tiny shifts in photon-sphere and shadow observables for macroscopic BHs. | 本稿では、ミスナー・シャープ・ヘルナンデス（MSH）質量に基づくライスナー・ノルドストローム（RN）ブラックホール（BH）の熱力学と量子化のための統一的な半古典的枠組みを構築する。 準局所地平線エネルギーを関連する熱力学変数として扱い、地平線ごとの第一法則とスマール関係を定式化する。 縮約された位相空間量子化を用いて、最小エントロピー間隔を再現する、両方の地平線に対する離散的なMSH質量スペクトルを得る。 隣接準位間の量子遷移は、ホーキング温度に対するプランクスケールの補正と、エントロピーに対する普遍的な対数寄与をもたらし、これは量子重力に対する独立したアプローチと整合している。 これらの補正は、補正された表面重力を再現しながら古典的な地平線の位置を保存する単純な乗法係数を介して、量子変形されたRN幾何学に符号化される。 関連する有効応力テンソルは、特徴的な$r^{-4}$減衰と小さなトレースを持つ保存された真空分極源として振る舞い、半古典的反作用をコンパクトに表現する。 この変形により、両方の地平線温度がわずかに低下し、内部地平線不安定性が弱まり、巨視的BHの光子球と影の観測量に微小なシフトが生じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct simple qubit-regularized Hamiltonian lattice gauge theories formulated in the monomer--dimer--tensor-network (MDTN) basis that are free of sign problems in the pure gauge sector. These models naturally realize both confined and deconfined phases. Using classical Monte Carlo methods, we investigate the associated finite-temperature phase transitions and show that they exhibit the expected universality classes of conventional SU(N) lattice gauge theories in various spacetime dimensions. Furthermore, we argue that second-order quantum phase transitions separating the confined and deconfined phases are likely to exist. Such critical points would provide a nonperturbative route to defining continuum limits of qubit-regularized gauge theories, potentially allowing Yang--Mills theory and related continuum gauge theories to emerge from finite-dimensional lattice constructions. | 我々は、純粋ゲージセクターにおいて符号問題のない、モノマー-ダイマー-テンソルネットワーク（MDTN）基底で定式化された、単純な量子ビット正規化ハミルトン格子ゲージ理論を構築する。 これらのモデルは、閉じ込め相と非閉じ込め相の両方を自然に実現する。 古典的なモンテカルロ法を用いて、関連する有限温度相転移を調べ、様々な時空次元において、従来のSU(N)格子ゲージ理論に期待される普遍性類を示すことを示す。 さらに、閉じ込め相と非閉じ込め相を分離する二次量子相転移が存在する可能性が高いと主張する。 このような臨界点は、量子ビット正規化ゲージ理論の連続体極限を定義するための非摂動的な方法を提供し、有限次元格子構成からヤン-ミルズ理論や関連する連続体ゲージ理論を出現させる可能性を秘めている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a non-singular, definition-level formulation of F-theory by replacing the traditional shrinking-fiber limit of M-theory with compactification on a tower-completed circle described using perfectoid geometry and condensed mathematics. This construction provides an intrinsic eleven-dimensional carrier for modular data and admits a canonical tilting and comparison procedure that yields elliptic geometry as an output rather than an auxiliary input. Using this framework, we establish a precise M-theory/Type IIB dictionary in the constant-coupling sector, showing how the physical axio-dilaton is fixed by eleven-dimensional geometric and topological data. The correspondence is tested at the level of the ten-dimensional bosonic effective action, including its topological couplings inherited from eleven dimensions. The tower-completed geometry naturally organizes global sectors in generalized cohomology, with charge data governed by K-theory and exhibiting a canonical prime-power torsion structure. We further show how this framework extends to varying-coupling backgrounds and duality defects, admits a natural adelic completion with prime-independence, and generalizes to higher-rank and U-duality geometries. We also discuss holographic aspects and the anomaly-refined extension of the duality group beyond the bosonic truncation. Together, these results provide a coherent, non-singular foundation for F-theory and its extensions. | 我々は、M理論の伝統的な収縮ファイバー極限を、パーフィクトイド幾何学と凝縮数学を用いて記述される塔完備円上のコンパクト化に置き換えることで、F理論の非特異な定義レベルの定式化を提示する。 この構成は、モジュラーデータのための本質的な11次元キャリアを提供し、補助入力ではなく出力として楕円幾何学を生成する標準的な傾斜および比較手順を許容する。 この枠組みを用いて、定数結合セクターにおける正確なM理論/タイプIIB辞書を確立し、物理的な軸膨張が11次元の幾何学的および位相的データによってどのように固定されるかを示す。 この対応は、11次元から継承された位相的結合を含む10次元ボソン有効作用のレベルで検証される。 塔完備幾何学は、K理論によって支配され、標準的な素数冪捩れ構造を示す荷電データを持つ一般化コホモロジーにおいて、グローバルセクターを自然に組織化する。 さらに、この枠組みが可変結合背景や双対性欠陥にどのように拡張されるか、素数独立性を持つ自然なアデリック完備化を許容するか、高階数およびU双対性幾何学に一般化されるかを示す。 また、ホログラフィックな側面と、ボソン的切断を超えた双対群の異常精密化拡張についても議論する。 これらの結果を合わせると、F理論とその拡張のための整合的で特異でない基盤が得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It has been conjectured that there exists an E11-invariant formulation of eleven-dimensional supergravity in which the propagating fields of the theory are realised through an infinite tower of higher duals. In this work, we prove this conjecture explicitly within E11 exceptional field theory at the linearised level. Starting from the pseudo-Lagrangian, we construct parent actions for all higher gradient dual fields that are associated with the three-form, the six-form, and the dual graviton. We show that the resulting Euler-Lagrange equations constrain the Stueckelberg fields to be pure curls, ensuring that the higher duals propagate the same physical degrees of freedom as the original supergravity fields. The additional Stueckelberg fields, which are not predicted by the tensor hierarchy algebra, are shown to play a specific role as sources for the Labastida tensors of the higher dual fields. | 11次元超重力のE11不変定式化が存在し、その中で理論の伝播場は高次双対の無限の塔を通して実現されると予想されてきた。 本研究では、線形化レベルでE11例外場理論においてこの予想を明示的に証明する。 擬ラグランジアンから始めて、3形式、6形式、双対重力子に関連するすべての高次勾配双対場に対する親作用を構築する。 結果として得られるオイラー-ラグランジュ方程式はシュテッケルベルク場を純粋な回転に制約し、高次双対場が元の超重力場と同じ物理的自由度を伝播することを保証することを示す。 テンソル階層代数によって予測されない追加のシュテッケルベルク場は、高次双対場のラバスティーダテンソルのソースとして特別な役割を果たすことが示される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the scaled transverse momentum spectra over a wide parameter space of state-of-the-art hydrodynamic simulation models in order to learn what information can be obtained from the shape of identified-particle spectra -- previously observed to be surprisingly universal across centrality and collision systems in both experimental data and hydrodynamic simulations. We study its sensitivity to each of 17 model parameters in the context of 4 different models for particlization when switching from the hydro description to the kinetic theory afterburner. We find that the strongest sensitivity is to parameters relating to bulk viscosity, free-streaming time, and the $\texttt{T$_\mathrm{R}$ENTo}$ nucleon width parameter $w$. However, we find that the model generally has surprisingly little flexibility in describing the scaled spectrum observable, despite the large number of parameters. Within this small range of parameter dependence, we further find significant tension in a simultaneous description of momentum-integrated observables. In particular, while the mean transverse momentum prefers a large value of the nucleon width parameter $w$, a small value is required to obtain scaled spectra that are consistent with experimental measurements. We speculate on the origin of these model tensions and possible missing physics in the commonly-used $\texttt{T$_\mathrm{R}$ENTo}$+free streaming+hydro+afterburner simulation model. | 最先端の流体力学シミュレーションモデルの広いパラメータ空間にわたってスケーリングされた横方向運動量スペクトルを研究し、これまで実験データと流体力学シミュレーションの両方において中心性および衝突系にわたって驚くほど普遍的であることが観察されてきた同定粒子スペクトルの形状からどのような情報が得られるかを知る。 流体力学記述から運動論的アフターバーナーに切り替える際の、4つの異なる粒子化モデルの文脈において、17個のモデルパラメータそれぞれに対する感度を調べる。 最も強い感度は、バルク粘性、自由流動時間、および$\texttt{T$_\mathrm{R}$ENTo}$核子幅パラメータ$w$に関連するパラメータであることを発見した。 しかし、パラメータ数が多いにもかかわらず、モデルは一般に、スケーリングされたスペクトル観測量の記述において驚くほど柔軟性が低いことがわかった。 この狭いパラメータ依存性の範囲内で、運動量積分観測量の同時記述においてさらに大きな緊張関係が見られる。 特に、平均横方向運動量は核子幅パラメータ$w$の値が大きい方が好ましいものの、実験値と整合するスケールドスペクトルを得るには小さな値が必要となる。 我々は、これらのモデルの緊張の起源と、一般的に用いられる$\texttt{T$_\mathrm{R}$ENTo}$+自由流動+水力+アフターバーナーシミュレーションモデルにおいて欠落している可能性のある物理について考察する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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We consider a renormalizable extension of the minimal supersymmetric standard model (MSSM) endowed by an R and a gauged B - L symmetry. The model incorporates chaotic inflation driven by a quartic potential, associated with the Higgs superfields which lead to a spontaneous breaking of U(1)B-L. Consistency with the ACT data is achieved by considering a fractional shift-symmetric Kaehler potential which includes two free parameters (p,N) constrained in the ranges 1.355| 我々は、R対称性とゲージ付きB-L対称性を備えた極小超対称標準模型（MSSM）の繰り込み可能な拡張を考察する。 この模型は、U(1)B-Lの自発的破れをもたらすヒッグス超場と関連する、4次ポテンシャルによって駆動されるカオス的インフレーションを組み込んでいる。 ACTデータとの整合性は、1.355 | |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Doubly Special Relativity (DSR) augments special relativity by introducing, alongside the invariant speed of light $c$, a second observer-independent scale typically associated with the Planck regime. At the level of effective wave equations this principle manifests itself through deformed dispersion relations and energy-dependent spatial operators. Here we quantify such effects in a prototypical exactly solvable bound-state problem: the three-dimensional Klein--Gordon oscillator generated by a non-minimal momentum coupling that yields isotropic harmonic confinement while preserving rotational symmetry. We analyze two standard DSR realizations (Amelino--Camelia and Magueijo--Smolin, parametrized by an invariant energy scale $k$) as well as a generalized DSR framework based on a first-order expansion in the Planck length $l_p$. After stationary reduction and separation in spherical coordinates, the eigenfunctions retain the generalized-Laguerre and spherical-harmonic structure of the undeformed oscillator, whereas DSR deforms the algebraic quantization condition that relates the principal oscillator number $N=2n+\ell\in\mathbb{N}_0$ to the relativistic energy. Closed-form spectra are obtained for the standard DSR cases, and perturbative Planck-suppressed shifts are derived for the generalized model. In all realizations the deformation induces branch-dependent shifts of both positive- and negative-energy solutions, which increase with excitation and vanish smoothly in the limits $k\to\infty$ or $l_p\to0$. The main goal of this paper is to extract analytic spectra and Planck-suppressed shifts that enable a direct comparison between different DSR prescriptions in a fully three-dimensional setting. | 二重特殊相対論（DSR）は、不変光速度 $c$ に加えて、典型的にはプランク領域に関連する観測者に依存しない第二のスケールを導入することで、特殊相対論を拡張する。 有効波動方程式のレベルでは、この原理は変形された分散関係とエネルギー依存の空間演算子として現れる。 本稿では、回転対称性を維持しながら等方的な調和閉じ込めをもたらす非最小運動量結合によって生成される3次元クライン-ゴードン振動子という、プロトタイプの厳密に解ける束縛状態問題において、このような効果を定量化する。 我々は、2つの標準的なDSR実現（不変エネルギースケール $k$ によってパラメータ化されたアメリノ-カメリアとマグエイジョ-スモーリン）と、プランク長 $l_p$ の一次展開に基づく一般化DSRフレームワークを解析する。 球座標系における定常縮約および分離の後、固有関数は変形されていない振動子の一般化ラゲール構造および球面調和関数構造を保持するが、DSRは主振動子数$N=2n+\ell\in\mathbb{N}_0$と相対論的エネルギーを関連付ける代数的量子化条件を変形する。 標準DSRの場合に閉形式スペクトルが得られ、一般化モデルに対して摂動的なプランク抑制シフトが導出される。 すべての実現において、変形は正および負のエネルギー解の両方の分岐依存シフトを誘導し、これは励起とともに増加し、限界$k\to\infty$または$l_p\to0$で滑らかに消失する。 本論文の主な目的は、完全な3次元設定で異なるDSR処方間の直接比較を可能にする解析スペクトルとプランク抑制シフトを抽出することである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The action for self-dual gauge fields that emerges from the recently constructed superstring field theory is found. The new superstring field theory reduces to that of Sen in a certain limit, and in this limit the new action for self-dual gauge fields reduces to Sen's action for such fields. The theory describes two decoupled self-dual gauge fields that couple to two metrics, with each gauge field coupling to only one of the metrics. The action also features a background metric, and the non-linear coupling to these three metrics is non-standard. There are two spin-two gauge invariances, and diffeomorphisms arise from the diagonal subgroup. | 最近構築された超弦場の理論から生じる自己双対ゲージ場への作用が見出された。 この新しい超弦場の理論はある極限においてセンの理論に帰着し、この極限において自己双対ゲージ場への新しい作用は、そのような場に対するセンの作用に帰着する。 この理論は、2つの計量に結合する2つの分離した自己双対ゲージ場を記述し、各ゲージ場は計量のうちの1つにのみ結合する。 この作用は背景計量も特徴とし、これら3つの計量への非線形結合は非標準的である。 2つのスピン2ゲージ不変性が存在し、対角部分群から微分同相写像が生じる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study holographic charge measurement for continuous internal symmetries. Charged boundary operators are characterized by Wilson lines of bulk gauge fields ending on the boundary, while charge measurement is performed using U-shaped defects hanging from the boundary. We derive universal features of this process from a low-energy point of view, and show how the hanging defect picture mimics the thickening regularization of continuous symmetry operators in field theory. Furthermore, we provide explicit top-down realizations in AdS/CFT setups in Type IIB string theory and M-theory, featuring Abelian as well as non-Abelian symmetries. In the case of Type IIB constructions, we analyze the brane dynamics underlying the charge measurement process. Along the way, we also characterize how hanging brane configurations can be regarded as being topological, and demonstrate how tachyon dynamics account for their fusion rules. | 連続内部対称性に対するホログラフィック電荷測定を研究する。 荷電境界演算子は境界で終わるバルクゲージ場のウィルソン線によって特徴付けられ、一方、電荷測定は境界からぶら下がるU字型欠陥を用いて行われる。 我々はこの過程の普遍的特徴を低エネルギーの観点から導出し、ぶら下がり欠陥の描像が場の理論における連続対称性演算子の厚みの正則化をどのように模倣するかを示す。 さらに、アーベル対称性と非アーベル対称性を持つIIB型弦理論とM理論におけるAdS/CFT設定における明示的なトップダウン実現を提供する。 IIB型構成の場合、電荷測定過程の基礎となるブレーンダイナミクスを解析する。 その過程で、ぶら下がりブレーン構成が位相的であると見なすことができる理由も特徴付け、タキオンダイナミクスがそれらの融合規則をどのように説明するかを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this dissertation, we study various aspects of type IIB string theory compactified on freely acting orbifolds. We focus particularly on asymmetric orbifolds, which are examples of non-geometric string compactifications and constitute an intriguing corner in the string landscape. We describe the orbifolds using two complementary approaches; the duality twists and the lattice approach. First, we discuss the general construction of freely acting (asymmetric) orbifolds, focusing on the closed string sector. Afterwards, we present explicit examples of orbifolds preserving $\mathcal{N} = 6,4,2$ or $0$ supersymmetry in five dimensions and we demonstrate the connection between freely acting orbifolds and Scherk-Schwarz reductions by matching the lightest untwisted orbifold states with those arising form the effective supergravity theory. Regarding the orbifold twisted sectors, we show that at special points in the moduli space, generically massive states can become massless. Furthermore, we show that the spectrum of non-supersymmetric orbifolds can become tachyon-free away from special loci in the moduli space. Next, we turn our attention to the orbifold moduli space, and we focus on orbifolds preserving $\mathcal{N} = 2$ supersymmetry in five dimensions, for which we determine the classical hypermultiplet and vector multiplet moduli spaces. Moreover, by constructing dual orbifold pairs, we argue that no quantum corrections to the metric on the vector multiplet moduli space arise. Then, we discuss aspects of the swampland program in the context of freely acting asymmetric orbifolds and we verify that the swampland distance conjecture is valid in the non-geometric compactifications of string theory studied in this thesis. Finally, we focus on the D-brane spectrum of freely acting orbifolds and we determine the conditions under which the various D-branes survive the orbifolding. | 本論文では、自由作用オービフォールド上にコンパクト化されたタイプIIB弦理論の様々な側面を研究する。 特に、非幾何学的弦コンパクト化の例であり、弦理論のランドスケープにおける興味深い一角を占める非対称オービフォールドに焦点を当てる。 双対ツイストと格子アプローチという2つの相補的なアプローチを用いてオービフォールドを記述する。 まず、閉じた弦セクターに焦点を当て、自由作用（非対称）オービフォールドの一般的な構成について議論する。 次に、5次元において$\mathcal{N} = 6,4,2$または$0$の超対称性を保存するオービフォールドの明示的な例を示し、最も軽いツイストされていないオービフォールド状態を有効超重力理論から生じる状態と一致させることにより、自由作用オービフォールドとScherk-Schwarz還元の関係を示す。 オービフォールドのツイストセクターに関しては、モジュライ空間の特定の点において、一般的に質量を持つ状態が質量ゼロになり得ることを示す。 さらに、非超対称オービフォールドのスペクトルは、モジュライ空間の特殊領域から離れるとタキオンフリーになることを示す。 次に、オービフォールドモジュライ空間に着目し、5次元で $\mathcal{N} = 2$ 超対称性を保存するオービフォールドに焦点を当て、これに対して古典的な超多重項モジュライ空間とベクトル多重項モジュライ空間を決定する。 さらに、双対オービフォールド対を構築することにより、ベクトル多重項モジュライ空間上の計量に対する量子補正が生じないと主張する。 次に、自由に作用する非対称オービフォールドの文脈におけるスワンプランド計画の側面を議論し、本論文で研究する弦理論の非幾何学的コンパクト化においてスワンプランド距離予想が妥当であることを検証する。 最後に、自由に作用するオービフォールドのDブレーンスペクトルに焦点を当て、さまざまなDブレーンがオービフォールディング化を生き残る条件を決定する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute non-perturbative, resurgent contributions to the Virasoro minimal string and 3d gravity using techniques from hermitian matrix models. In particular, we construct a fully non-perturbative partition function for the Virasoro minimal string in terms of a Zak transform. In this context, negative tension D-branes appear naturally, which in the matrix model correspond to anti-eigenvalues, or instantons on the involuted sheet of the spectral curve. We further extend this analysis to resolvents and observe resurgent wall crossing phenomena between ZZ- and FZZT-branes. Using recent results that relate the Virasoro minimal string to 3d gravity with end-of-the-world branes we proceed to study the resurgent consequences of summing over the genus in 3d gravity, where we find non-perturbative contributions of doubly exponential type. These statements are then tested using resurgent large-order asymptotics. Lastly, we compute the non-perturbative eigenvalue density for generic hermitian matrix models and identify the change of asymptotic behavior at the edge of the eigenvalue distribution with a Stokes transition. This allows us to identify oscillations in the eigenvalue density with anti-Stokes behavior of FZZT-branes. In the case of 3d gravity with end-of-the-world branes we comment how this Stokes transition coincides with the onset of black hole behaviour and compute the non-perturbative primary density. Furthermore, we apply these techniques to the eigenvalue density of JT gravity to compute higher genus corrections. | 我々は、エルミート行列模型の手法を用いて、ビラソロ極小弦と3次元重力への非摂動的な再帰寄与を計算する。 特に、ザック変換を用いて、ビラソロ極小弦の完全非摂動的な分割関数を構築する。 この文脈において、負張力Dブレーンが自然に出現し、これは行列模型において反固有値、あるいはスペクトル曲線のインボリュートシート上のインスタントンに対応する。 我々はさらにこの解析をレゾルベントに拡張し、ZZブレーンとFZZTブレーン間の再帰壁交差現象を観測する。 ビラソロ極小弦を世界終焉ブレーンを持つ3次元重力に関連付ける最近の結果を用いて、3次元重力における種数の総和の再帰的帰結を研究し、二重指数型の非摂動的寄与を見出す。 これらの主張は、再帰的大次漸近論を用いて検証される。 最後に、一般的なエルミート行列模型の非摂動的な固有値密度を計算し、固有値分布の端における漸近的挙動の変化をストークス転移と同定する。 これにより、FZZTブレーンの反ストークス挙動と固有値密度の振動を同定することができる。 世界終焉ブレーンを持つ3次元重力の場合、このストークス転移がブラックホール挙動の発現とどのように一致するかを考察し、非摂動的な一次密度を計算する。 さらに、これらの手法をJT重力の固有値密度に適用し、高種数補正を計算する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The notion of operator growth in quantum systems furnishes a bridge between transport and the generation of entanglement between different parts of the system under quantum dynamics. We define a measure of operator growth in terms of subsystem operator Rényi entropy, which provides a state-independent measure of operator growth, unlike entanglement entropies, and the usual measures of operator growth like out-of-time-order correlators. We show that the subsystem operator Rényi entropy encodes both spatial and temporal information, and thus can directly connect to transport for a local operator related to a conserved quantity. We construct a unified Schwinger-Keldysh (SK) field theory formalism for the time evolution of operator Rényi entropy and entanglement entropies of initial pure states. We use the SK field theory to obtain the operator Rényi and state entanglement entropies in terms of infinite-temperature and vacuum Keldysh Green's functions, respectively, for non-interacting systems. We apply the method to explore the connection between operator and entanglement growth, and transport in non-interacting systems with quasiperiodic and random disorder, like the one- and two-dimensional Aubry-André models and the two-dimensional Anderson model. In particular, we show that the growth of subsystem operator Rényi entropy and state von Neumann and Rényi entanglement entropies can capture both ballistic and sub-ballistic transport behaviors, like diffusive and anomalous diffusive transport, as well as localization in these systems. | 量子系における演算子増加の概念は、量子力学下における系の異なる部分間のエンタングルメント生成と輸送現象との間に橋渡しとなる。 我々は、部分系演算子レーニエントロピーを用いて演算子増加の尺度を定義する。 これは、エンタングルメントエントロピーや、時間順序外相関子のような通常の演算子増加尺度とは異なり、状態に依存しない演算子増加の尺度となる。 部分系演算子レーニエントロピーは空間情報と時間情報の両方を符号化し、したがって保存量に関連する局所演算子の輸送現象に直接結びつくことを示す。 我々は、初期純粋状態の演算子レーニエントロピーとエンタングルメントエントロピーの時間発展について、統一されたシュウィンガー・ケルディッシュ（SK）場の理論形式を構築する。 我々はSK場の理論を用いて、非相互作用系における演算子レーニエントロピーと状態エンタングルメントエントロピーを、それぞれ無限温度ケルディッシュグリーン関数と真空ケルディッシュグリーン関数を用いて求める。 この手法を用いて、1次元および2次元オーブリー・アンドレ模型や2次元アンダーソン模型のような、準周期的かつランダムな無秩序性を持つ非相互作用系における、演算子とエンタングルメントの成長と輸送の関係を探求する。 特に、部分系演算子レーニイエントロピーと状態フォン・ノイマンおよびレーニイエンタングルメントエントロピーの成長が、これらの系における拡散輸送や異常拡散輸送といった弾道輸送挙動と準弾道輸送挙動の両方、そして局在を捉えることができることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this note we initiate the study of ``twisted holography'' for the dualities involving the BFSS matrix quantum mechanics and the IKKT matrix model in their $N \rightarrow \infty$ limits. We identify the admissible twists of each model, compute their cohomology in the BV-BRST formalism, and identify them -- in the planar limit and in perturbation theory around the trivial background -- with corresponding twists of IIA and IIB string theories, respectively. The twisted gravitational duals make manifest certain infinite dimensional symmetry algebras. In the BFSS example, the dual IIA supergravity twists are also obtained as certain zero mode truncations of the minimal (1/16-BPS) and maximal (1/4-BPS) twists of eleven-dimensional supergravity. | 本稿では、BFSS行列量子力学とIKKT行列模型の$N \rightarrow \infty$極限における双対性について、「ツイストホログラフィー」の研究を開始する。 各模型の許容ツイストを特定し、BV-BRST形式におけるコホモロジーを計算し、平面極限および自明な背景を中心とする摂動論において、それぞれIIA弦理論とIIB弦理論の対応するツイストと同一視する。 ツイストされた重力双対性は、ある種の無限次元対称代数を顕在化する。 BFSSの例では、双対IIA超重力ツイストは、11次元超重力の最小（1/16-BPS）および最大（1/4-BPS）ツイストの特定のゼロモード切断としても得られる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the spacelike Kasner singularity of spherically-symmetric, static and asymptotically flat black holes in Einstein gravity minimally coupled to a massless scalar with a suitable self-interacting scalar potential. We focus on how the asymptotic information such as the mass and scalar charge affect the properties of the Kasner singularity, including the Kasner exponents. We show how a nontrivial integration constant can be extracted from the near-singularity geometry and find a general pattern that this integration constant asymptotes to a linear combination of the mass and scalar charge at large mass limit. We also find that there may be a black hole upper bound on the maximum surviving time of a massive particle inside such a black hole before it falls into the Kasner singularity, and the Schwarzschild black hole saturate this bound. | 我々は、適切な自己相互作用スカラーポテンシャルを持つ質量ゼロのスカラーに最小結合した、アインシュタイン重力における球対称、静的、漸近平坦なブラックホールの空間的カスナー特異点を研究する。 質量やスカラー電荷などの漸近情報が、カスナー指数を含むカスナー特異点の特性にどのように影響するかに焦点を当てる。 特異点近傍の幾何学から非自明な積分定数をどのように抽出できるかを示し、この積分定数が大質量極限において質量とスカラー電荷の線形結合に漸近するという一般的なパターンを見出す。 また、このようなブラックホール内の質量粒子がカスナー特異点に陥るまでの最大生存時間にはブラックホール上限が存在する可能性があり、シュワルツシルトブラックホールはこの上限を飽和させることを見出す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The study of fermionic quantum field theories is an important problem for realizing the standard model of particle physics on a quantum computer. As a step towards this goal, we consider the massive Thirring and Gross--Neveu models with arbitrary number of fermion flavors, $N_f$, discretized on a spatial one-dimensional lattice of size $L$ in the Hamiltonian formulation. We compute the gate complexity using the higher-order product formula and using block-encoding/qubitization and quantum singular value transformations in the limit of large $N_f$ and $L$. We also prepare the ground states of both models with excellent fidelity for system sizes up to 20 qubits with $N_f = 1,2,3,4$ using the adaptive-variational quantum imaginary time algorithm. In addition, we also classify the dynamical Lie algebras of these relativistic fermionic models and show that they belong to the same isomorphism class. Our work is a concrete step towards the quantum simulation of real-time dynamics of large $N_f$ fermionic quantum field theories models relevant for chiral symmetry breaking, understanding dimensional transmutation, and exploring the conformal window of field theories on near-term and early fault-tolerant quantum computers. | フェルミオン量子場理論の研究は、量子コンピュータ上で素粒子物理学の標準模型を実現するための重要な課題である。 この目標に向けた一歩として、我々はハミルトニアン定式化において、任意の数のフェルミオンフレーバー$N_f$を持つ有質量Thirring模型とGross--Neveu模型を、サイズ$L$の空間1次元格子上に離散化して考察する。 高階積公式を用い、ブロック符号化/量子ビット化と量子特異値変換を用いて、大きな$N_f$と$L$の極限でゲート計算量を計算する。 また、適応変分量子虚時間アルゴリズムを用いて、$N_f = 1,2,3,4$の20量子ビットまでのシステムサイズに対して、両模型の基底状態を優れた忠実度で準備する。 さらに、これらの相対論的フェルミオン模型の動的リー代数を分類し、それらが同じ同型クラスに属することを示す。 私たちの研究は、カイラル対称性の破れ、次元変換の理解、近い将来および初期のフォールトトレラント量子コンピュータ上での場の理論の共形ウィンドウの探索に関連する大規模な $N_f$ フェルミオン量子場の理論モデルのリアルタイムダイナミクスの量子シミュレーションに向けた具体的な一歩です。 |