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| Original Text | 日本語訳 |
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| Penrose's weak cosmic censorship conjecture asserts that spacetime singularities produced by gravitational collapse are generically hidden behind event horizons, thus preventing them from causally influencing distant observers and preserving the predictability of the exterior region. In this work, we probe this conjecture in a setup that deliberately violates one of its central assumptions - the dominant energy condition - by considering the spherical collapse of a phantom scalar field with negative energy density. In principle, such a field could produce a Schwarzschild geometry with negative mass and therefore no event horizon. Our aim is to assess whether, once the dominant energy condition is abandoned, the fully coupled evolution of matter and geometry can dynamically generate or expose naked singularities, thereby probing the robustness of cosmic censorship. To this end, we perform high-accuracy numerical relativity simulations based on fourth-order finite-difference schemes. Starting from smooth, asymptotically flat initial data representing regular phantom scalar wave packets, we follow their fully nonlinear evolution through collapse or dispersion. While an ordinary (positive-energy) scalar field exhibits the standard Choptuik critical behavior at the threshold of black-hole formation, the phantom field displays qualitatively different dynamics. For all amplitudes considered, we find no evidence for trapped surfaces, naked singularities, or alternative stationary end states. Instead, the phantom scalar field always disperses, suggesting that cosmic censorship remains dynamically preserved even in the presence of negative-energy matter. | ペンローズの弱い宇宙検閲予想は、重力崩壊によって生じる時空特異点は一般的に事象の地平線の背後に隠されているため、遠方の観測者に因果的に影響を与えることができず、外部領域の予測可能性が維持されると主張している。 本研究では、負のエネルギー密度を持つファントムスカラー場の球状崩壊を考察することで、この予想の中心的な仮定の一つである支配的エネルギー条件を意図的に破る設定で、この予想を検証する。 原理的には、このような場は負の質量を持つシュワルツシルト幾何学を生成し、したがって事象の地平線は存在しない。 我々の目的は、支配的エネルギー条件を放棄した場合、物質と幾何学の完全結合進化が裸の特異点を動的に生成または露出させることができるかどうかを評価し、それによって宇宙検閲の堅牢性を検証することである。 この目的のために、4次有限差分スキームに基づく高精度数値相対論シミュレーションを実行する。 滑らかで漸近的に平坦な、規則的なファントムスカラー波束を表す初期データから出発し、崩壊または分散による完全な非線形進化を追跡します。 通常の（正エネルギーの）スカラー場はブラックホール形成の閾値で標準的なチョプトゥイク臨界挙動を示しますが、ファントム場は質的に異なるダイナミクスを示します。 検討したすべての振幅において、捕捉面、裸の特異点、または代替定常終状態の存在を示す証拠は見つかりませんでした。 その代わりに、ファントムスカラー場は常に分散し、負エネルギー物質が存在する場合でも宇宙検閲が動的に維持されることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the impact of spatial curvature, $Ω_k$, and dynamical dark energy on the cosmological constraints of the neutrino mass sum, $\sum m_ν$. Using a joint analysis of the latest CMB (Planck and ACT DR6), BAO (DESI DR2) and SNe Ia (DESY5 and DES-Dovekie) datasets, we perform an exploration of the neutrino mass parameter space. To mitigate prior-driven biases near the physical boundary, we implement a symmetric extension wrapper that allows for effective negative masses. We find that the inclusion of spatial curvature significantly modifies the posterior distributions, exhibiting a smooth transition across the $\sum m_ν= 0$ threshold. In the $Λ$CDM + $Ω_k$ + $\sum m_{ν,\mathrm{eff}}$ framework, we obtain $\sum m_{ν,\mathrm{eff}} = -0.011^{+0.052}_{-0.050}$, reducing the tension with the terrestrial lower limit of 0.06 eV from $2.59σ$ for the $Λ$CDM + $\sum m_{ν,\mathrm{eff}}$ model to $1.17σ$. For the most flexible scenario $w_0 w_a$CDM + $Ω_k$ + $\sum m_{ν,\mathrm{eff}}$, we find $\sum m_{ν,\mathrm{eff}} = -0.07 \pm 0.11$ with a tension of $1.13σ$, illustrating how the increased parameter freedom notably degrades the precision of the mass estimate compared to simpler extensions. Our results demonstrate that current cosmological bounds on $\sum m_ν$ are heavily influenced by boundary effects and geometric degeneracies. | 我々は、空間曲率 $Ω_k$ と動的ダークエネルギーがニュートリノ質量和 $\sum m_ν$ の宇宙論的制約に与える影響を調査する。 最新の CMB (Planck および ACT DR6)、BAO (DESI DR2)、SNe Ia (DESY5 および DES-Dovekie) データセットの共同解析を用いて、ニュートリノ質量パラメータ空間の探索を行う。 物理的境界付近での事前分布に基づくバイアスを軽減するために、有効な負の質量を許容する対称拡張ラッパーを実装する。 空間曲率の導入により事後分布が大きく変化し、$\sum m_ν= 0$ の閾値を横切る滑らかな遷移を示すことがわかった。 $Λ$CDM + $Ω_k$ + $\sum m_{ν,\mathrm{eff}}$ の枠組みでは、$\sum m_{ν,\mathrm{eff}} = -0.011^{+0.052}_{-0.050}$ が得られ、$Λ$CDM + $\sum m_{ν,\mathrm{eff}}$ モデルの 0.06 eV の地球下限との矛盾が $2.59σ$ から $1.17σ$ に減少します。 最も柔軟なシナリオ $w_0 w_a$CDM + $Ω_k$ + $\sum m_{ν,\mathrm{eff}}$ では、$\sum m_{ν,\mathrm{eff}} = -0.07 \pm 0.11$ となり、張力は $1.13σ$ です。 これは、パラメータの自由度が増加すると、より単純な拡張と比較して質量推定の精度が著しく低下することを示しています。 我々の結果は、$\sum m_ν$ に関する現在の宇宙論的制約が境界効果と幾何学的縮退に大きく影響されていることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We improve the description of pion-photon interactions in the radiative return process $e^+e^-\to π^+π^-γ$ at the next-to-leading order by including the pion form factor in the Feynman rules. We present a general calculation of the new amplitudes, and provide an implementation easy to interface with any Monte Carlo generator. We incorporate this framework into the event generator $\texttt{Phokhara}$ and study several experimental configurations. Overall, we find percent-level effects appearing in angular differential cross section distributions at colliders whose centre-of-mass energies lie near the peak of the pion form factor. By contrast, total cross sections and distributions in charge-even variables show effects only at the permille level, or no visible differences at all. Finally, we compare the new predictions with KLOE measurements of the forward-backward asymmetry in order to assess the predictive power of the modifications. | 我々は、ファインマン規則にパイオン形状因子を含めることにより、放射帰還過程 $e^+e^-\to π^+π^-γ$ におけるパイオン-光子相互作用の記述を次高次まで改善した。 我々は、新しい振幅の一般的な計算を示し、任意のモンテカルロ生成器と容易にインターフェースできる実装を提供する。 我々は、このフレームワークをイベント生成器 $\texttt{Phokhara}$ に組み込み、いくつかの実験構成を研究した。 全体として、パイオン形状因子のピーク付近に重心系エネルギーを持つ衝突型加速器において、角度微分断面積分布にパーセントレベルの効果が現れることがわかった。 対照的に、全断面積および電荷偶数変数の分布は、パーミルレベルの効果しか示さないか、あるいは全く目立った違いが見られない。 最後に、修正の予測能力を評価するために、新しい予測をKLOEによる前方後方非対称性の測定値と比較した。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive a dS$_4 \times \mathbb R$ quotient spacetime that is asymptotically dS$_4$, where the quotient makes its past boundary oppositely oriented relative to its future boundary. This introduces a lightlike singularity that severs the antipodes of the spacetime and simplifies its global vacuum to a trivial product on antipodal static patches. We show that this state is conformal to the vacuum of an infinite orientable cover of a non-orientable AdS$_3$ spacetime with an S$^2$ bundle. The vacuum's separability extends to its holographic dual, which is a product of Cardy states. We find that this candidate dS$_4$ vacuum state is perturbatively unstable within quantum gravity due to a vanishing Hagedorn temperature. | 我々は、漸近的に dS$_4$ となる dS$_4 \times \mathbb R$ 商時空を導出する。 この商時空は、過去の境界を未来の境界に対して反対の向きにする。 これにより、時空の対蹠点を分離し、その大域真空を対蹠点静的パッチ上の自明な積に単純化する光のような特異点が導入される。 我々は、この状態が、S$^2$ バンドルを持つ非向き付け可能な AdS$_3$ 時空の無限向き付け可能な被覆の真空と共形であることを示す。 真空の分離可能性は、Cardy 状態の積であるホログラフィック双対にまで及ぶ。 我々は、この候補 dS$_4$ 真空状態が、ハゲドーン温度がゼロになるため、量子重力下で摂動的に不安定であることを発見する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In asymptotically-flat spacetimes, there is a clear distinction between radiative fluxes and Coulombic charges, and their relation is encoded in balance laws. In this paper, we first identify at the classical level the radiative energy flux for a minimally-coupled massless scalar field in 3+1 dimensions, and then investigate the balance law for the Bondi mass in black hole evaporation. In the usual spherically-symmetric model, the semiclassical balance law for the radiative flux implies that the Bondi mass receives a quantum correction which depends on the entanglement entropy of the Hawking radiation. Furthermore, the renormalized expectation value of the radiative flux turns out to be manifestly positive and does not coincide with the standard Fulling-Davies formula. We clarify the relation of this result to the Ashtekar-Taveras-Varadarajan proposal for 2d dilatonic black holes, and discuss its implications for black hole evaporation in 3+1 dimensions. | 漸近的に平坦な時空では、放射束とクーロン電荷の間には明確な区別があり、それらの関係は平衡法則に符号化されている。 本論文では、まず古典レベルで、3+1次元における最小結合質量ゼロのスカラー場の放射エネルギー束を特定し、次にブラックホール蒸発におけるボンディ質量の平衡法則を調査する。 通常の球対称モデルでは、放射束の半古典的平衡法則は、ボンディ質量がホーキング放射のエンタングルメントエントロピーに依存する量子補正を受けることを意味する。 さらに、放射束の再規格化された期待値は明らかに正であり、標準的なFulling-Daviesの公式とは一致しない。 我々は、この結果と2次元ダイラトンブラックホールに関するAshtekar-Taveras-Varadarajanの提案との関係を明らかにし、3+1次元におけるブラックホール蒸発に対するその意味を議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the algebraic structure of the two-time physics introduced some time ago by I. Bars and his co-authors, clarifying its relations with quadratic and cubic Jordan algebras, as well as with reduced Freudenthal triple systems (FTS) based on them. In particular, the `extended' phase space introduced by Bars can be endowed with the structure of a reduced FTS constructed over a semi-simple cubic Jordan algebra (named Lorentzian spin factor), characterized by a primitive, invariant symmetric tensor of rank $4$. The $Sp(2,\mathbb{R})$-gauge fixing procedure typical of two-time physics yields algebraic-differential constraints on the quartic polynomial associated to such a tensor, implying that only two (isomorphic) nilpotent orbits of the non-transitive action of the automorphism group of the Lorentzian spin factor are spanned by the conjugated variables which coordinatize the `extended' phase space. We illustrate our results in relativistic, manifestly Lorentz-covariant physical systems, as well as in non-relativistic systems (such as the non-relativistic massive particle, the hydrogen atom, and the Carroll particle with non-vanishing energy). | 本稿では、I. Bars と共著者らが以前に導入した二時間物理の代数構造を調査し、二次および三次ジョルダン代数、ならびにそれらに基づく縮約フロイデンタール三重系 (FTS) との関係を明らかにする。 特に、Bars によって導入された「拡張」位相空間は、半単純三次ジョルダン代数 (ローレンツスピン因子と呼ばれる) 上に構築された縮約 FTS の構造を持つことができ、これはランク $4$ の原始的で不変な対称テンソルによって特徴付けられる。 2時間物理学で典型的な$Sp(2,\mathbb{R})$ゲージ固定手順は、そのようなテンソルに関連付けられた4次多項式に対する代数微分制約を与え、ローレンツスピン因子の自己同型群の非推移的作用の2つの（同型な）冪零軌道のみが、「拡張」位相空間を座標化する共役変数によって張られることを意味します。 我々は、相対論的で明らかにローレンツ共変な物理システムだけでなく、非相対論的システム（非相対論的質量粒子、水素原子、非零エネルギーを持つキャロル粒子など）においても、我々の結果を示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct a deformed algebraic quantum field theory on bifurcate Killing horizons in stationary axisymmetric spacetimes. The deformation is generated by the commuting actions of affine dilations along the null generators of the horizon and rotations about the axis of symmetry, analogously to the Moyal-Rieffel deformation. Physically, this effectively implements a noncommutative geometric structure of the horizon. Moreover, we compute the relative entropy between coherent states in the deformed horizon theory, which remains strictly positive and exhibits a novel second-order correction in the deformation parameter, which becomes particularly significant for black holes whose horizon area is sufficiently small for Planck-scale effects to become non-negligible. | 我々は、定常軸対称時空における分岐キリング地平線上の変形代数量子場理論を構築する。 この変形は、地平線のヌル生成子に沿ったアフィン膨張と対称軸周りの回転の可換作用によって生成され、モヤル・リーフェル変形と類似している。 物理的には、これは地平線の非可換な幾何学的構造を効果的に実現する。 さらに、変形地平線理論におけるコヒーレント状態間の相対エントロピーを計算すると、これは常に正の値であり、変形パラメータに新たな二次補正が現れる。 この補正は、地平線面積がプランクスケール効果が無視できないほど小さいブラックホールにおいて特に重要となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the relation between the Jones index and the Rényi entropies of two disjoint intervals on the line and of the ground state for a generic value of the Rényi index in the two conformal field theory models given by the Ising model and a free Majorana fermion, where Haag duality is satisfied. The analytic expressions of the crossing asymmetry for all the submodels displaying a violation of the Haag duality that are closed under the fusion rules are obtained. In the limiting regime where the two intervals become adjacent, the leading term of the expansion of the crossing asymmetry provides the Jones global index, for any finite value of the Rényi index. | イジング模型と自由マヨラナフェルミオンによって与えられる2つの共形場理論模型において、ハーグ双対性が満たされる場合、直線上の2つの互いに素な区間と基底状態のジョーンズ指数とレニーエントロピーの関係を、レニー指数の一般的な値について研究する。 融合規則の下で閉じられるハーグ双対性の違反を示すすべての部分模型について、交差非対称性の解析的表現が得られる。 2つの区間が隣接する極限領域では、交差非対称性の展開の主要項が、任意の有限のレニー指数に対してジョーンズ大域指数を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the restoration patterns of chiral and $U(1)$ axial symmetries at finite temperature using a soft-wall holographic QCD model. The study employs two distinct parameter sets (Case I and Case II), both calibrated to reproduce a pseudocritical temperature $T_{\rm pc} \sim 155$ MeV and the physical pion mass. The temperature dependence of the light and strange quark condensates confirms a smooth chiral crossover transition, with pseudocritical temperatures of $T_{\rm pc}=0.157$ GeV and $T_{\rm pc}=0.154$ GeV for Cases I and II, respectively. The screening masses of chiral partner mesons ($π$-$σ$ and $η$-$a_0$) become degenerate near $T_{\rm pc}$, providing a clear signature of chiral symmetry restoration. Analysis of the corresponding meson susceptibilities further supports this conclusion. However, the indicator for $U(1)$ axial symmetry restoration, $χ_π- χ_{a_0}$, vanishes at a temperature $T \sim 0.190 $ GeV, which indicates a distinct restoration scale with chiral symmetry restoration scale within the present holographic framework. The temperature-dependent topological susceptibility $χ_{\rm top}^{1/4}$ is also computed, showing a sharp drop near $T_{\rm pc}$ and a subsequent slight decrease. While the model qualitatively captures established features of the chiral transition, the results highlight a limitation in the qualitative description of the $U(1)$ axial anomaly compared to LQCD in our work. | ソフトウォールホログラフィックQCDモデルを用いて、有限温度におけるカイラル対称性とU(1)軸対称性の回復パターンを調査する。 本研究では、擬臨界温度T_{\rm pc} \sim 155 MeVと物理的なパイオン質量を再現するように較正された2つの異なるパラメータセット（ケースIとケースII）を使用する。 軽クォークとストレンジクォークの凝縮体の温度依存性は、滑らかなカイラルクロスオーバー遷移を裏付けており、ケースIとケースIIの擬臨界温度はそれぞれT_{\rm pc}=0.157 GeVとT_{\rm pc}=0.154 GeVである。 カイラルパートナー中間子（π-σ中間子とη-a_0中間子）の遮蔽質量はT_{\rm pc}付近で縮退し、カイラル対称性の回復の明確な兆候を示す。 対応する中間子感受性の解析もこの結論をさらに裏付けている。 しかしながら、$U(1)$軸対称性の回復の指標である$χ_π- χ_{a_0}$は、温度$T \sim 0.190 $ GeVでゼロとなり、これは現在のホログラフィックフレームワーク内でカイラル対称性の回復スケールとは異なる回復スケールが存在することを示しています。 温度依存トポロジカル感受率$χ_{\rm top}^{1/4}$も計算され、$T_{\rm pc}$付近で急激に低下し、その後わずかに減少することが示されています。 このモデルはカイラル遷移の既知の特徴を定性的に捉えていますが、結果は、本研究におけるLQCDと比較した$U(1)$軸異常の定性的な記述における限界を浮き彫りにしています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| This thesis explores several facets of Carroll symmetries through their applications to field theories and gravity. The geometric description of curved Carroll manifolds is developed from a Cartan-geometric viewpoint, reviewed at the outset. On these backgrounds, we study various field theories, including scalar and vector Carroll swiftons. Imposing causality and locality, we derive a universal sector of the commutators between Carroll stress-energy tensor components valid for any Carroll quantum field theory. In two dimensions, we confirm the connection to holography by showing that a Carroll boost anomaly gives rise to additional Schwinger-like terms in these brackets, sourcing the familiar central extensions of the asymptotic symmetries of three-dimensional asymptotically flat Einstein gravity. Afterwards, we come to theories of Carroll gravity which, as we argue, provide a valuable playground for understanding quantum gravity in a specific scaling limit which we refer to as the tantum gravity limit. At first, we review Carroll gravity in general dimensions and subsequently restrict to two spacetime dimensions where we introduce Carroll dilaton gravity. We define Carroll black holes as massive vacuum solutions to these theories that admit well-defined thermodynamic properties but have a Carroll extremal surface instead of an event horizon. After investigating several models and their solutions we finally add quantum matter to these backgrounds and study how the thermodynamic properties of a Carroll black hole reflect in its vacuum states. For the Carroll-Schwarzschild black hole we find a non-vanishing asymptotic energy density. We refer to this phenomenon as the Carroll-Hawking effect. | 本論文では、場の理論と重力への応用を通して、キャロル対称性の様々な側面を探求する。 まず、冒頭で概説するカルタン幾何学の観点から、曲がったキャロル多様体の幾何学的記述を展開する。 こうした背景を踏まえ、スカラーおよびベクトルキャロル・スウィフトンを含む様々な場の理論を研究する。 因果律と局所性を課すことで、あらゆるキャロル量子場理論に有効な、キャロル応力エネルギー・テンソル成分間の交換子の普遍的なセクターを導出する。 2次元においては、キャロル・ブースト異常がこれらの括弧内にシュウィンガー型項を生じさせ、3次元漸近的に平坦なアインシュタイン重力の漸近対称性のよく知られた中心拡張の源泉となることを示すことで、ホログラフィーとの関連性を確認する。 その後、キャロル重力理論へと進む。 我々の主張によれば、この理論は、タンタム重力極限と呼ぶ特定のスケール極限における量子重力を理解するための貴重な場を提供する。 まず、一般次元におけるキャロル重力を概説し、次に時空次元を2次元に限定してキャロルダイラトン重力を導入します。 キャロルブラックホールは、明確な熱力学的性質を持ちながら、事象の地平線の代わりにキャロル極値面を持つ、これらの理論の質量を持つ真空解として定義します。 いくつかのモデルとその解を調査した後、最後にこれらの背景に量子物質を追加し、キャロルブラックホールの熱力学的性質がその真空状態にどのように反映されるかを研究します。 キャロル・シュワルツシルトブラックホールについては、漸近的にゼロにならないエネルギー密度が見つかりました。 この現象をキャロル・ホーキング効果と呼びます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| An axion-like inflaton coupled to non-Abelian gauge bosons provides a compelling microphysical framework for warm inflation. Starting even from cold initial conditions, in these systems, sphaleron heating may generate thermal friction sufficient to sustain finite temperatures throughout the inflationary epoch. Insisting on shift-symmetric potentials, in this work we revisit the viability of these scenarios under the designation of Minimal Warm Inflation. We examine both observational constraints and model-building limitations on models with a hierarchy between the decay constants appearing in the friction rate and in the inflaton potential. We conclude that the popular clockwork mechanism cannot generate the required hierarchy; however, partial-wave unitarity bounds admit effective descriptions that remain consistent with observations. | 非可換ゲージボソンと結合したアクシオン様インフラトンは、温暖インフレーションの説得力のある微視的枠組みを提供する。 これらのシステムでは、低温の初期条件からでも、スファレロン加熱によって、インフレーション期全体を通して有限温度を維持するのに十分な熱摩擦が生じる可能性がある。 シフト対称ポテンシャルを主張し、本研究では、最小温暖インフレーションという名称の下で、これらのシナリオの実現可能性を再検討する。 摩擦率とインフラトンポテンシャルに現れる崩壊定数の間に階層構造を持つモデルについて、観測上の制約とモデル構築上の制約の両方を検証する。 一般的なクロックワーク機構では必要な階層構造を生成できないが、部分波ユニタリ性境界では、観測と矛盾しない有効な記述が可能であると結論付ける。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the thermodynamics and thermodynamic geometry of several Anti--de Sitter black hole solutions arising from nonlinear electromagnetic theories, namely the ModMax, nonlinear electrodynamics (NED), and Euler--Heisenberg AdS black holes, together with their holographically dual conformal field theory (CFT) descriptions. The analysis is carried out within three entropy frameworks: the standard Bekenstein--Hawking entropy and the generalized Rényi and Kaniadakis entropies. For each system, we analyze the phase structure through the behavior of temperature, specific heat, and the scalar curvature obtained from geometrothermodynamics (GTD). We find that thermodynamic critical points correspond to extrema in the temperature--entropy relation and coincide with divergences of the specific heat. These locations are reproduced by singularities in the Legendre--invariant GTD curvature, demonstrating a consistent geometric interpretation of the phase transitions. A comparison between the bulk black hole systems and their dual CFT counterparts shows that the number and structure of critical points are preserved under the holographic correspondence. Our results further reveal that the Euler--Heisenberg AdS black hole exhibits a more intricate phase structure compared with the ModMax and NED cases, while the Kaniadakis entropy consistently generates an additional critical point across all systems considered. These findings highlight the combined influence of nonlinear electromagnetic dynamics and generalized entropy formalisms on the critical behavior of AdS black holes and their dual CFTs. | 非線形電磁気理論から生じるいくつかの反ド・ジッターブラックホール解、すなわちModMax、非線形電磁気学（NED）、およびオイラー・ハイゼンベルクAdSブラックホールの熱力学と熱力学的幾何学を、それらのホログラフィック双対共形場理論（CFT）記述とともに調査する。 解析は、標準的なベッケンシュタイン・ホーキングエントロピー、および一般化されたレニーエントロピーとカニアダキスエントロピーの3つのエントロピーフレームワーク内で実施される。 各システムについて、温度、比熱、および幾何熱力学（GTD）から得られるスカラー曲率の挙動を通して相構造を解析する。 熱力学的臨界点は、温度-エントロピー関係の極値に対応し、比熱の発散と一致することがわかった。 これらの位置は、ルジャンドル不変GTD曲率の特異点によって再現され、相転移の一貫した幾何学的解釈を示している。 バルクブラックホール系とその双対CFT対応系との比較から、臨界点の数と構造はホログラフィック対応の下で保存されることがわかった。 さらに、オイラー・ハイゼンベルクAdSブラックホールはModMaxおよびNEDの場合と比較してより複雑な位相構造を示す一方、カニアダキスエントロピーは検討したすべての系において一貫して追加の臨界点を生成することが明らかになった。 これらの発見は、非線形電磁力学と一般化エントロピー形式がAdSブラックホールとその双対CFTの臨界挙動に及ぼす複合的な影響を強調するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Soft hairs of black holes are the Noether charges associated to the generalized Bondi-Metzner-Sachs symmetries. In this work, the images of soft-haired Kerr black holes were studied. For an eternal black hole, the image is rotated, dilated and drifting compared to that of the bald counterpart in the celestial plane. The rotation and the dilation are independent of the time, while the drifting is at a constant speed and in a fixed direction. These effects all depend on angular directions. The soft hair of an astronomical black hole can change due to the emission of the gravitational or electromagnetic wave from the various physical processes occurring in the vicinity of the horizon. Then, the image roams in the observer's view, causing the image memory effect, the smoking gun for the existence of the soft hair. The magnitude of the image memory effect of a huge, spinning black hole accompanied by a much smaller one was estimated. It turns out that this effect is proportional to the mass of the large black hole, increases with its spin, but descreases with the mass ratio. Due to the limited angular resolution of the current and the future detectors, this effect is hard to be detected, if the impact of the cosmological expansion is ignored. | ブラックホールのソフトヘアは、一般化されたボンディ・メッツナー・ザックス対称性に関連するネーター電荷です。 本研究では、ソフトヘアを持つカーブラックホールの像を調べました。 永遠のブラックホールの場合、像は天球面上の無毛のブラックホールの像と比較して、回転、膨張、ドリフトしています。 回転と膨張は時間に依存せず、ドリフトは一定の速度で固定された方向に行われます。 これらの効果はすべて角度方向に依存します。 天体ブラックホールのソフトヘアは、事象の地平線付近で発生するさまざまな物理過程からの重力波または電磁波の放出によって変化する可能性があります。 すると、像は観測者の視界内で移動し、ソフトヘアの存在を示す決定的な証拠である像記憶効果を引き起こします。 巨大な回転ブラックホールとそれに伴うはるかに小さなブラックホールの像記憶効果の大きさを推定しました。 この効果は、巨大ブラックホールの質量に比例し、スピンが増加するにつれて大きくなるが、質量比が増加するにつれて小さくなることが判明した。 現在および将来の検出器の角度分解能が限られているため、宇宙膨張の影響を無視すれば、この効果を検出することは困難である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We develop a fully relativistic framework to study the rotational response of gravitationally coupled two-fluid neutron stars within the slow-rotation approximation. Treating the two components as independently conserved perfect fluids interacting only through spacetime curvature, we derive the coupled equilibrium and frame-dragging equations and exploit their linear structure to construct a basis decomposition of the rotational response. This formulation leads to a natural definition of the effective total moment of inertia, which generalizes the single-fluid concept and depends solely on the equilibrium background. It further reveals that the coupled system admits two intrinsic collective rotational eigenmodes, characterized by distinct eigen-moments of inertia, even in the absence of relative rotation between the fluids. Applying this framework to neutron stars containing dark matter, we explore how the presence of an additional gravitationally bound component modifies the global rotational response and its relation to tidal deformability. Our results demonstrate that the persistence or breakdown of rotational-tidal universality in two-fluid neutron stars is governed by dark-sector microphysics rather than by the mere presence of an additional component, and establish a unified framework for interpreting rotational observables, intrinsic mode structure, and universal relations in multi-component relativistic stars. | 我々は、低速回転近似の範囲内で、重力的に結合した2流体中性子星の回転応答を研究するための完全相対論的枠組みを開発する。 2つの成分を、時空の曲率のみを介して相互作用する独立に保存される完全流体として扱い、結合した平衡方程式とフレームドラッギング方程式を導出し、それらの線形構造を利用して回転応答の基底分解を構築する。 この定式化により、単一流体の概念を一般化し、平衡背景のみに依存する、有効全慣性モーメントの自然な定義が得られる。 さらに、結合系は、流体間の相対回転がない場合でも、異なる固有慣性モーメントによって特徴付けられる2つの固有の集団回転固有モードを持つことが明らかになる。 この枠組みを暗黒物質を含む中性子星に適用し、重力的に結合した追加の成分の存在が、全体的な回転応答と潮汐変形能との関係をどのように変化させるかを調べる。 我々の研究結果は、2流体中性子星における回転潮汐普遍性の持続または崩壊は、単に付加的な成分が存在することではなく、ダークセクターの微視的物理によって支配されることを示しており、多成分相対論的星における回転観測量、固有モード構造、および普遍的関係を解釈するための統一的な枠組みを確立するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| There is a series of scalar models possessing reflectionless kinks whose linear perturbations are described by a Pöschl-Teller potential at integer level $σ$. The cases $σ=1$ and $2$ are the well-known Sine-Gordon and $φ^4$ double-well models. The $σ=3$ kink has received relatively little attention because it exhibits a $φ^{8/3}$ potential, whose third derivative diverges in the vacuum. In old-fashioned perturbation theory this yields a cubic interaction that diverges far from a kink. We nonetheless use this interaction to calculate the amplitudes and probabilities for incoming radiation to excite or de-excite one of the kink's two shape modes. As each shape mode is localized about the kink, the leading order amplitudes are nonetheless finite. This suggests that the $σ=3$ model is not pathological, but rather its mesons are quantum field theoretic extensions of Znojil's bound states. | 無反射キンクを持つ一連のスカラーモデルがあり、その線形摂動は整数レベルの Pöschl-Teller ポテンシャルで記述されます。 σ=1 および 2 の場合は、よく知られている Sine-Gordon モデルと $φ^4$ 二重井戸モデルです。 σ=3 キンクは、真空中で 3 階微分が発散する $φ^{8/3}$ ポテンシャルを示すため、あまり注目されていません。 従来の摂動論では、これはキンクから遠く離れた場所で発散する 3 次相互作用をもたらします。 それでも、この相互作用を使用して、入射放射がキンクの 2 つの形状モードのいずれかを励起または脱励起する振幅と確率を計算します。 各形状モードはキンクの周りに局在しているため、主要項の振幅は有限です。 これは、σ=3モデルが異常なものではなく、むしろその中間子がズノジルの束縛状態の量子場理論的な拡張であることを示唆している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational waves constitute a powerful probe of the underlying theory of gravity. In extensions of general relativity, additional degrees of freedom, such as scalar fields in the gravitational sector, can modify their propagation through changes in the effective friction term and propagation speed. These modifications may potentially induce resonant phenomena leading to distinctive signatures in the gravitational wave spectrum. One important aspect to be investigated is whether the resonances can be strong enough to enhance the underlying background of primordial tensor modes to levels detectable by upcoming gravitational wave detectors, such as LISA or the Einstein telescope. The characteristic peaks in the SBGW spectrum depend on the parameters of the resonant model as well as on the parameters of the primordial tensor spectrum, such as $r$ and $n_{t}$. Thus these resonance effects open a powerful pathway to explore physics of the very early Universe by amplifying otherwise feeble signals to experimentally detectable levels. Here we analyze how the signals of the primordial Universe can resonate in these scenarios, bringing the early universe physics into the realm of experimental access. | 重力波は、重力の根底にある理論を検証する強力な手段となる。 一般相対性理論の拡張では、重力セクターにおけるスカラー場などの追加の自由度によって、有効摩擦項と伝播速度の変化を通じて伝播が変化する可能性がある。 これらの変化は、共鳴現象を引き起こし、重力波スペクトルに特徴的なシグナルをもたらす可能性がある。 調査すべき重要な点の1つは、共鳴が十分に強く、原始テンソルモードのバックグラウンドを、LISAやアインシュタイン望遠鏡などの次世代重力波検出器で検出可能なレベルまで増幅できるかどうかである。 SBGWスペクトルの特徴的なピークは、共鳴モデルのパラメータだけでなく、$r$や$n_{t}$などの原始テンソルスペクトルのパラメータにも依存する。 したがって、これらの共鳴効果は、微弱な信号を実験的に検出可能なレベルまで増幅することで、初期宇宙の物理学を探求する強力な道を開く。 本稿では、原始宇宙の信号がこれらのシナリオにおいてどのように共鳴し、初期宇宙の物理学を実験的に検証可能な領域へと導くのかを分析する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate spherically symmetric and static traversable wormholes supported by exotic matter, focusing on solutions sourced by physically motivated dark matter energy density profiles. Considering the Thomas-Fermi-type distribution, we construct explicit forms of the shape function $b(r)$ and analyze the resulting radial and tangential pressures, carefully addressing the requirements of the flare-out condition at the throat and the absence of horizons. We explore zero-tidal-force configurations as well as inhomogeneous equations of state, demonstrating how appropriate choices of the radial pressure allow for finite and well-behaved redshift functions throughout the spacetime. Boundary conditions at a finite radius are implemented to ensure vanishing energy density and pressures, and asymptotic expansions are derived to characterize the behavior of the metric and matter content near the edge of the dark matter halo. Additionally, we reformulate the Einstein field equations entirely in terms of the energy density, radial and tangential pressures, and their derivatives, providing a framework to analyze the matter distribution independently of the explicit metric functions. Our results offer a systematic methodology to construct physically consistent wormhole geometries supported by realistic dark matter halos, highlighting the intricate interplay between matter profiles, equations of state, and geometric constraints. | 我々は、異質な物質によって支えられた球対称かつ静的な通過可能なワームホールを調査し、物理的に動機づけられた暗黒物質エネルギー密度プロファイルから生じる解に焦点を当てる。 トーマス・フェルミ型の分布を考慮し、形状関数 $b(r)$ の明示的な形式を構築し、結果として生じる半径方向および接線方向の圧力を解析し、喉部でのフレアアウト条件と地平線の不在の要件に注意深く対処する。 我々は、ゼロ潮汐力構成と不均一な状態方程式を探索し、半径方向の圧力を適切に選択することで、時空全体にわたって有限かつ良好な赤方偏移関数が得られることを示す。 有限半径での境界条件を実装して、エネルギー密度と圧力がゼロになることを保証し、漸近展開を導出して、暗黒物質ハローの端付近での計量と物質含有量の挙動を特徴付ける。 さらに、アインシュタイン場の方程式をエネルギー密度、動径方向および接線方向の圧力、そしてそれらの導関数を用いて完全に再定式化し、明示的な計量関数とは独立して物質分布を解析するための枠組みを提供します。 本研究の結果は、現実的なダークマターハローによって支えられた物理的に整合性のあるワームホール形状を構築するための体系的な手法を提供し、物質プロファイル、状態方程式、および幾何学的制約間の複雑な相互作用を明らかにします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute the vacuum expectation value of the stress-energy tensor of a scalar field on a product spacetime composed of an FLRW background times a compact dimension ($\mathcal{M}^{1, \,d-1} \times \mathcal{S}^1$), where the size of the latter is allowed to vary with time. We modify the standard adiabatic regularization prescription to obtain analytic expressions for both $d=3$ and $d=4$. In the massless and conformally coupled limit, the leading order time-dependent results are consistent with known time-independent Casimir contributions. Furthermore, in this limit the higher-order time-dependent corrections, when the FLRW and compact-dimension scale factors coincide, match known results for ($1+d$)-dimensional FLRW spacetime. | FLRW背景とコンパクト次元の積時空（$\mathcal{M}^{1, \,d-1} \times \mathcal{S}^1$）上のスカラー場の応力エネルギーテンソルの真空期待値を計算します。 ここで、コンパクト次元のサイズは時間とともに変化します。 標準的な断熱正則化処方を修正して、$d=3$と$d=4$の両方について解析的表現を得ます。 質量ゼロで共形結合の極限では、主要な時間依存の結果は、既知の時間非依存カシミール寄与と一致します。 さらに、この極限では、FLRWとコンパクト次元のスケール因子が一致する場合、高次の時間依存補正は、（$1+d$）次元FLRW時空に関する既知の結果と一致します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| I'll begin with some well-deserved acknowledgements: I am grateful to Daniel Harlow for discussions of time-reversal holonomies. I have also benefited from a long ongoing correspondence with Edward Witten, but frankly in both cases I can't tell whether they agree with me or not. I have often been accused of imprecision, especially toward the later parts of a paper, where I expect that my readers have ``caught on." That does eventually happen -- the readers catching on and I thank them -- but I'm now almost 86 and I can't wait. So I've tried to maintain a level of conceptual if not mathematical rigor throughout. Mathematical rigor(mortis) can sometimes be the enemy of conceptual clarity. I thank my friend Richard Feynman for reminding me of that lesson. Finally I thank the chatbot who gave me the definition of scaffold in section \ref{Scaff}. It was better than anything I was able to do. Symmetries of a Holographic theory; whether continuous or discrete, local or global, are gauge symmetries of the bulk. This includes discrete space-time symmetries such as C and P. But time-reversal is sufficiently different from other symmetries that we may question the standard wisdom and ask whether symmetries involving T should be gauged in the bulk. Harlow and Numasawa \cite{Harlow:2023hjb} say yes; time-reversal is a gauge symmetry. Witten \cite{Witten:2025ayw} says no: time reversal is different and does not manifest as a gauge symmetry of the bulk. My view is -- yes -- but with a twist: Time-reversal is indeed a gauge symmetry; but it is hidden by spontaneous symmetry breaking. In this paper I will review the case for spontaneous symmetry breaking of time-reversal and explain the ``smoking gun" -- a closed curve and a holonomy which flips forward-going clocks to backward going clocks, and vice versa. | まず、当然ながら謝辞を述べたいと思います。 時間反転ホロノミーに関する議論をしてくださったダニエル・ハーロウ氏に感謝いたします。 また、エドワード・ウィッテン氏との長年にわたる文通からも多くのことを学びましたが、正直なところ、どちらの場合も、彼らが私の意見に賛成しているのかどうかは分かりません。 私はしばしば、特に論文の後半部分で、読者が「理解してくれている」と期待しているにもかかわらず、不正確だと非難されてきました。 確かに、最終的には読者が理解してくれるので、感謝していますが、もうすぐ86歳になるので、待つのは無理です。 そこで、数学的な厳密さはともかく、概念的な厳密さは全体を通して維持するように努めました。 数学的な厳密さ（あるいは死）は、時に概念的な明瞭さの敵となることがあります。 この教訓を思い出させてくれた友人リチャード・ファインマンに感謝します。 最後に、セクション\ref{Scaff}で足場の定義を教えてくれたチャットボットに感謝します。 私の力では到底できなかったことです。 ホログラフィック理論の対称性は、連続的であろうと離散的であろうと、局所的であろうと大域的であろうと、バルクのゲージ対称性です。 これには、CやPのような離散的な時空対称性も含まれます。 しかし、時間反転は他の対称性とは十分に異なるため、一般的な見解に疑問を呈し、Tを含む対称性をバルクでゲージ化すべきかどうかを問うことができます。 Harlow と Numasawa \cite{Harlow:2023hjb} は、時間反転はゲージ対称性であると述べている。 Witten \cite{Witten:2025ayw} は、時間反転は異なり、バルクのゲージ対称性として現れないと述べている。 私の見解は、はい、ただしひねりがある。 時間反転は確かにゲージ対称性であるが、自発的対称性の破れによって隠されている。 この論文では、時間反転の自発的対称性の破れの事例をレビューし、「決定的な証拠」である、順方向の時計を逆方向の時計に、逆方向の時計を順方向の時計に反転させる閉曲線とホロノミーについて説明する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study radiative processes of two qubits coupled to a massless scalar field prepared in the Minkowski vacuum state. The analyze the effects of vacuum fluctuations in the generation of qubits' entangled states is performed. We assume one of the qubits is at rest in an inertial frame while the other comoves with a uniformly rotating frame, i.e., undergoing circular motion. We investigate how the entanglement harvesting phenomenon depends on the radius and angular velocity of the non-inertial qubit. We compute the concurrence and mutual information to identify the set of circular motion parameters that maximizes entanglement generation. | ミンコフスキー真空状態に準備された質量ゼロのスカラー場に結合した2つの量子ビットの放射過程を研究します。 量子ビットのエンタングル状態の生成における真空ゆらぎの影響を分析します。 一方の量子ビットは慣性系で静止しており、もう一方の量子ビットは一様に回転する系と共に運動している、つまり円運動をしていると仮定します。 エンタングルメント生成現象が非慣性量子ビットの半径と角速度にどのように依存するかを調べます。 エンタングルメント生成を最大化する円運動パラメータのセットを特定するために、コンカレンスと相互情報量を計算します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a method to construct approximate analytic expressions for Ricci-flat Kähler metrics on Calabi-Yau threefolds with explicit dependence on the Kähler moduli. Our strategy combines numerical data obtained from machine learning with an explicit analytic Ansatz for the Kähler potential and symbolic regression methods. Specifically, we use neural networks to learn the Kähler potential at selected points in Kähler moduli space, fit this data to analytic expressions with Kähler moduli-dependent parameters, and determine an analytic form of these coefficients as functions of the Kähler moduli using symbolic regression. In this way, we reconstruct closed-form approximations to the Ricci-flat metric that retain explicit Kähler-moduli dependence. We apply this method to two Calabi-Yau threefolds with $h^{1,1}=2$, namely a bicubic hypersurface in $\mathbb{P}^2 \times \mathbb{P}^2$ and a bi-degree $(2,4)$ hypersurface in $\mathbb{P}^1 \times \mathbb{P}^3$, both of which admit nontrivial discrete symmetry groups that simplify the structure of the metric. In both cases, the resulting analytic expressions reproduce the numerically learned Kähler potentials with percent-level accuracy and respect the discrete symmetry of the underlying manifold. Our results represent a concrete bridge between purely numerical results for Calabi-Yau metrics and analytic constructions, opening the door to a systematic study of their dependence on Kähler moduli. | 本稿では、ケーラーモジュライへの明示的な依存性を持つ、カラビ・ヤウ3次元多様体上のリッチ平坦ケーラー計量の近似解析式を構築する方法を提案する。 本手法は、機械学習から得られた数値データと、ケーラーポテンシャルの明示的な解析的仮説、および記号回帰法を組み合わせたものである。 具体的には、ニューラルネットワークを用いてケーラーモジュライ空間内の選択された点におけるケーラーポテンシャルを学習し、このデータをケーラーモジュライ依存パラメータを持つ解析式に適合させ、記号回帰法を用いてこれらの係数の解析形式をケーラーモジュライの関数として決定する。 このようにして、明示的なケーラーモジュライ依存性を保持するリッチ平坦計量の閉形式近似式を再構築する。 我々は、$h^{1,1}=2$ の 2 つの Calabi-Yau 3 次元多様体、すなわち $\mathbb{P}^2 \times \mathbb{P}^2$ の双三次超曲面と $\mathbb{P}^1 \times \mathbb{P}^3$ の双次 $(2,4)$ 超曲面にこの方法を適用する。 どちらの場合も、計量の構造を単純化する非自明な離散対称群が存在する。 どちらの場合も、得られた解析式は、数値的に学習された Kähler ポテンシャルをパーセントレベルの精度で再現し、基礎となる多様体の離散対称性を維持する。 我々の結果は、Calabi-Yau 計量に関する純粋に数値的な結果と解析的な構成との間の具体的な架け橋となり、Kähler モジュライへの依存性を体系的に研究する道を開くものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We derive a novel factorization theorem for $N$-jettiness at hadron colliders, which incorporates coherence-violating effects induced by Glauber gluons and several new momentum modes. Their interplay generates coherence-violating logarithms (CVLs) starting at four-loop ($N\ge1$) or five-loop order ($N=0$). We calculate the anomalous dimensions required for the resummation of CVLs and establish a general framework for the systematic treatment of coherence violation. Our findings imply that most existing factorization formulas for global LHC observables must be revised. | ハドロン衝突型加速器におけるN-ジェッティネスに関する新しい因子分解定理を導出しました。 この定理は、グラウバーグルーオンといくつかの新しい運動量モードによって誘発されるコヒーレンス違反効果を組み込んでいます。 これらの相互作用により、4ループ（N ≥ 1）または5ループ（N = 0）から始まるコヒーレンス違反対数（CVL）が生成されます。 CVLの再和に必要な異常次元を計算し、コヒーレンス違反を体系的に扱うための一般的な枠組みを確立しました。 私たちの発見は、LHCのグローバル観測量に関する既存の因子分解式のほとんどを改訂する必要があることを示唆しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the early stages of an oscillatory reheating phase in an inflaton plus spectator axion-SU(2) system, including both an axion-gauge Chern-Simons coupling $χF\tilde{F}$ and a gravitational Chern-Simons coupling $χR\tilde{R}$. Assuming an isotropic SU(2) background configuration of chromo-natural type and quadratic potentials, we numerically solve the coupled background and tensor perturbation equations during the first e-fold of reheating. The gravitational Chern-Simons term induces a helicity-dependent modification of the tensor kinetic coefficient, yielding a chiral enhancement of the tensor power spectrum on the order of tens of percent for a representative benchmark. We illustrate how such an early-time enhancement can map to a narrow feature in the present-day stochastic gravitational wave spectrum, potentially relevant for upcoming and proposed space-based detectors, while a fully self-consistent determination of the peak scale requires scanning comoving wavenumbers and specifying the reheating history. | 我々は、アクシオンゲージのチャーン・サイモンズ結合 $χF\tilde{F}$ と重力チャーン・サイモンズ結合 $χR\tilde{R}$ の両方を含む、インフラトンとスペクテーターアクシオン-SU(2)系における振動再加熱フェーズの初期段階を研究する。 クロモナチュラル型で二次ポテンシャルの等方性SU(2)背景構成を仮定し、再加熱の最初のeフォールド中に結合された背景方程式とテンソル摂動方程式を数値的に解く。 重力チャーン・サイモンズ項は、テンソル運動係数のヘリシティ依存の修正を誘発し、代表的なベンチマークでは、テンソルパワースペクトルのカイラル増強が数十パーセント程度になる。 このような初期の増強が、現在の確率的重力波スペクトルの狭い特徴にどのように対応し、将来および提案されている宇宙ベースの検出器にとって潜在的に重要になる可能性があるかを示します。 一方、ピークスケールの完全な自己無撞着な決定には、共動波数スキャンと再加熱履歴の指定が必要です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that spacetime curvature alone can classically stabilize black strings. Working within a consistent five-dimensional dilaton-gravity system with a flat brane, we find that sufficiently large black strings are classically stable when they extend from the brane to a timelike boundary, which may be either regular or conformal. Black strings are also classically stable in the critical case of the linear dilaton spacetime. In some of the curved backgrounds considered, black strings are stable despite having infinite horizon area. | 時空の曲率のみでブラックストリングが古典的に安定化できることを示す。 平坦なブレーンを持つ一貫した5次元ダイラトン重力系において、十分に大きなブラックストリングは、ブレーンから時間的境界（正則境界でも共形境界でも可）まで伸びている場合に古典的に安定であることがわかる。 ブラックストリングは、線形ダイラトン時空の臨界ケースにおいても古典的に安定である。 検討した曲がった背景の中には、無限の事象の地平線領域を持つにもかかわらずブラックストリングが安定するものもある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We apply the point particle EFT approach to a compact star to systematically compute dynamical tidal love numbers for various non-rotating compact objects, extending the treatment of {arXiv:2307.10391[hep-th], arXiv:2407.08327 [gr-qc]}. We calculate the scattering amplitude in Black Hole Perturbation Theory(BPHT) for \textit{arbitrary} non-rotating compact stars using the Mano-Suzuki-Takasugi(MST) method with non zero surface reflectivity and match it with that obtained from point particle EFT order by order in the low frequency expansion. This sets up a systematic framework for extracting the static and dynamical tidal love numbers(TLNs) to any order in the multipole expansion. In this paper, we employ the technique to compute the Next-to-Next-to Leading Order TLN upto a universal constant and its Renormalization Group equation for non-viscous Neutron stars and Neutron stars admixed with Bosonic or Fermionic dark matter. | 我々は、点粒子 EFT アプローチをコンパクト星に適用し、様々な非回転コンパクト天体の動的潮汐ラブ数を体系的に計算し、{arXiv:2307.10391[hep-th]、arXiv:2407.08327 [gr-qc]} の扱いを拡張します。 我々は、非ゼロの表面反射率を持つ Mano-Suzuki-Takasugi (MST) 法を用いて、任意の非回転コンパクト星のブラックホール摂動理論 (BPHT) における散乱振幅を計算し、それを低周波展開の次数ごとに点粒子 EFT から得られた値と一致させます。 これにより、多重極展開の任意の次数まで静的および動的潮汐ラブ数 (TLN) を抽出するための体系的な枠組みが構築されます。 本論文では、非粘性中性子星およびボソンまたはフェルミオン暗黒物質が混入した中性子星について、普遍定数までの次々高次TLNとその繰り込み群方程式を計算する手法を用いる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A finite, scheme-independent Casimir contribution to the stress-energy tensor arises naturally for quantum fields in universes with non-trivial spatial topology. We compute this Casimir stress-energy tensor contribution for a conformally coupled scalar field and for a minimally coupled scalar field. We show that, for the conformally coupled case, the backreaction of this contribution to the Einstein equations during an expanding de Sitter phase drives anisotropic expansion even when the Universe begins in a locally homogeneous and isotropic state. We conclude that quantum imprints of the underlying non-trivial topology inevitably give rise to local departures from homogeneity and isotropy. | 非自明な空間トポロジーを持つ宇宙における量子場の場合、有限でスキームに依存しないカシミール項が応力エネルギーテンソルに自然に現れる。 我々は、共形結合スカラー場と最小結合スカラー場について、このカシミール項による応力エネルギーテンソルへの寄与を計算する。 共形結合の場合、宇宙が局所的に均質かつ等方的な状態から始まる場合でも、膨張するド・ジッター相におけるこの寄与のアインシュタイン方程式への反作用が異方性膨張を引き起こすことを示す。 我々は、根底にある非自明なトポロジーの量子的な痕跡が、必然的に局所的な均質性と等方性からの逸脱を引き起こすと結論づける。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The $(D+1)$-dimensional symmetry topological field theory (SymTFT$_{D+1}$) of a $D$-dimensional absolute quantum field theory (QFT$_D$) provides a topological characterization of symmetry data. In this framework, the SymTFT comes equipped with a physical boundary specifying a relative QFT, and a topological boundary which specifies the global form of symmetries. In general, there need not be a unique bulk theory which encodes this information but it is often helpful to have a more manifest presentation of symmetries in terms of bulk degrees of freedom. For the case of a finite non-Abelian symmetry group $G$, the bulk SymTFT may be described by a Dijkgraaf-Witten TFT with gauge group $G$. This makes manifest the ``electric'' presentation of the symmetry data but can obscure some of the magnetic data as well as non-Abelian structure present in the absolute QFT$_D$ such as symmetry operators which cannot fully detach from the topological boundary. We address these issues for 3D SymTFTs by constructing discrete BF-like theory Lagrangians for finite groups which admit a presentation as an extension by a finite Abelian group and a finite (possibly non-Abelian) group. This enables us to give a streamlined approach to reconstructing the fusion rules of the accompanying Drinfeld center, but also allows us to construct surface-attaching non-genuine line operators associated directly with non-Abelian group elements rather than just their conjugacy classes. We also sketch how our treatment generalizes to higher-dimensional SymTFTs. | $D$次元絶対量子場理論（QFT$_D$）の$(D+1)$次元対称性トポロジカル場理論（SymTFT$_{D+1}$）は、対称性データのトポロジカルな特徴付けを提供する。 この枠組みでは、SymTFTは、相対QFTを指定する物理的境界と、対称性の全体的な形式を指定するトポロジカル境界を備えている。 一般に、この情報を符号化する一意のバルク理論が存在する必要はないが、バルク自由度の観点から対称性をより明確に表現することがしばしば役立つ。 有限非アーベル対称群$G$の場合、バルクSymTFTは、ゲージ群$G$を持つDijkgraaf-Witten TFTによって記述できる。 これにより、対称性データの「電気的」表現が明らかになりますが、磁気データの一部や、位相境界から完全に分離できない対称性演算子など、絶対 QFT$_D$ に存在する非アーベル構造が不明瞭になる可能性があります。 我々は、有限アーベル群と有限（非アーベル）群による拡張として表現できる有限群の離散 BF 型理論ラグランジアンを構築することにより、3D SymTFT のこれらの問題に対処します。 これにより、付随する Drinfeld 中心の融合規則を再構築するための合理化されたアプローチを提供できますが、共役類だけでなく非アーベル群要素に直接関連付けられた、表面に付着する非真線演算子を構築することもできます。 また、我々の扱いが高次元 SymTFT にどのように一般化されるかについても概説します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We analyse quantum obstructions to classical infinite distance limits in four-dimensional string compactifications with N=1 supersymmetry. Such quantum effects signal a severe departure from the perturbative effective action and can be of considerable importance for string model building. Our focus is on the complex structure moduli space of Type IIB orientifolds with O7/O3-planes and its F-theory description. In this first part of our analysis, we investigate the behaviour of $g_s$ corrections in infinite distance complex structure limits. Our main finding is that, depending on the location of the O7-plane, non-perturbative corrections in $g_s$ can become unsuppressed, thus obstructing a perturbative Type IIB description in the corresponding asymptotic region of the field space. In particular, this applies to large complex structure limits. To show this, we study the F-theory description of the Type IIB orientifold, in which all pure $g_s$ corrections are encoded in the (classical) geometry of an elliptic Calabi-Yau fourfold. This $g_s$-corrected moduli space is found to differ significantly from the classical moduli space. In extreme cases the classical infinite distance degeneration can be completely removed at the $g_s$-corrected quantum level. The behaviour of $α'$ corrections, as well as implications for string model building, are discussed in a companion paper. | 本稿では、N=1超対称性を持つ4次元弦コンパクト化における古典的な無限距離極限に対する量子的な障害を解析する。 このような量子効果は、摂動的な有効作用からの著しい逸脱を示しており、弦モデル構築において非常に重要な意味を持つ可能性がある。 我々の焦点は、O7/O3平面を持つタイプIIBオリエンティフォールドの複素構造モジュライ空間とそのF理論による記述にある。 解析の最初の部分では、無限距離複素構造極限における$g_s$補正の振る舞いを調査する。 我々の主な発見は、O7平面の位置によっては、$g_s$における非摂動的な補正が抑制されなくなり、対応する場空間の漸近領域における摂動的なタイプIIB記述を阻害する可能性があるということである。 特に、これは大きな複素構造極限に当てはまる。 これを示すために、我々はタイプIIBオリエンティフォールドのF理論記述を研究する。 この記述では、すべての純粋な$g_s$補正が楕円カラビ・ヤウ四次元多様体の（古典的な）幾何学に符号化されている。 この$g_s$補正されたモジュライ空間は、古典的なモジュライ空間とは大きく異なることがわかった。 極端な場合、古典的な無限距離縮退は、$g_s$補正された量子レベルで完全に除去できる。 $α'$補正の振る舞い、および弦モデル構築への影響については、別の論文で議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We point out that the existence of an outer automorphism (Out) is a sufficient condition for the existence of a fixed hyperplane (fixed point, separatrix) in the renormalization group (RG) flow of a Quantum Field Theory (QFT). The corresponding RG fixed hyperplane is determined by a symmetry argument and can be computed without resorting to perturbation theory. This provides the mathematical underpinning of 't Hooft's technical naturalness argument, and results in a systematic way to derive non-perturbative all-order constraints on the RG beta functions. If an Out exists, the symmetry of the fully coupled system of beta functions is larger than the symmetry of the action. We also stress the importance of including goofy transformations in these considerations. | 量子場理論（QFT）の繰り込み群（RG）フローにおいて、固定超平面（固定点、分離線）が存在するためには、外部自己同型（Out）の存在が十分条件であることを指摘する。 対応するRG固定超平面は対称性論証によって決定され、摂動論に頼ることなく計算できる。 これは、't Hooftの技術的自然性論証の数学的根拠を提供し、RGベータ関数に対する非摂動的な全次数制約を体系的に導出する方法をもたらす。 Outが存在する場合、完全に結合したベータ関数系の対称性は作用の対称性よりも大きくなる。 また、これらの考察において、グーフィー変換を含めることの重要性も強調する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Pulsar Timing Arrays have recently reported strong evidence for a stochastic gravitational wave background. In standard analyses, it is modeled through pulsar-dependent Fourier coefficients assumed to follow gaussian statistics, so that the signal is fully characterized by its two-point function. However, if the background arises from a finite population of inspiralling supermassive black hole binaries, non-gaussian features may emerge, making the determination of higher-order correlators essential. In this work, we compute the complete four-point correlator of the stochastic gravitational wave background Fourier coefficients for four arbitrary pulsar positions, identifying it as the leading probe of non-gaussianity. The result separates into a gaussian contribution, proportional to the square of the two-point function, and a genuinely non-gaussian connected component, whose non-trivial angular dependence generalizes the Hellings and Downs correlation to four pulsars. This angular structure depends only on averages of products of antenna pattern functions, and is therefore expected to be independent of the specific physical origin of the background. We further propose to incorporate the four-point correlator into the parameter-estimation pipeline by deriving a marginalized likelihood that perturbatively accounts for non-gaussian effects. Our results provide the theoretical framework to search for non-gaussian features in pulsar timing array data, opening the way to a more complete characterization of gravitational-wave backgrounds. | パルサータイミングアレイは最近、確率的重力波背景の強力な証拠を報告した。 標準的な解析では、ガウス統計に従うと仮定されるパルサー依存のフーリエ係数によってモデル化され、信号は2点相関関数によって完全に特徴付けられる。 しかし、背景が合体する超大質量ブラックホール連星の有限集団から生じる場合、非ガウス的な特徴が現れる可能性があり、高次相関関数の決定が不可欠となる。 本研究では、任意の4つのパルサー位置における確率的重力波背景のフーリエ係数の完全な4点相関関数を計算し、これを非ガウス性の主要なプローブとして特定した。 結果は、2点相関関数の2乗に比例するガウス成分と、真に非ガウス的な連結成分に分離され、その非自明な角度依存性は、ヘリングスとダウンズの相関を4つのパルサーに一般化する。 この角度構造はアンテナパターン関数の積の平均のみに依存するため、背景の具体的な物理的起源とは無関係であると予想されます。 さらに、非ガウス効果を摂動的に考慮した周辺化尤度を導出することで、4点相関器をパラメータ推定パイプラインに組み込むことを提案します。 本研究の結果は、パルサータイミングアレイデータにおける非ガウス特性を探索するための理論的枠組みを提供し、重力波背景のより完全な特性評価への道を開きます。 |