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| Original Text | 日本語訳 |
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| Scalar-induced gravitational waves (SIGWs) have recently attracted considerable interest, both as a possible explanation for the nanohertz signal reported by the Pulsar Timing Array (PTA) collaboration and for their connection with primordial black hole (PBH) physics. In addition to SIGWs, scalar-tensor-induced gravitational waves (STGWs) have emerged as a promising cosmological source of the stochastic gravitational wave background (SGWB). In this paper, we compute the STGWs generated during a generic matter-dominated (MD) era, as well as during an early matter-dominated (eMD) epoch followed by a sudden transition to the standard radiation-dominated (RD) stage, working in the Poisson gauge. We find that, in a purely MD age, the corresponding energy density rapidly dilutes, whereas in the presence of an eMD phase it remains non-vanishing due to the short duration of the eMD period. We then investigate whether the STGW signal could provide a dominant contribution to the $\texttt{NANOGrav 15-year}$ dataset and we forecast the prospects for its detection with future observations by the Square Kilometre Array (SKA). In particular, we consider STGWs generated during both eMD and RD eras, including their linear-order contributions. Our results show that the GWs induced by scalar-tensor mixing constitute a viable target for future, more sensitive detections of the SGWB. | スカラー誘起重力波（SIGW）は、パルサータイミングアレイ（PTA）コラボレーションによって報告されたナノヘルツ信号の可能な説明として、また原始ブラックホール（PBH）物理学との関連性から、近年大きな注目を集めている。 SIGWに加えて、スカラーテンソル誘起重力波（STGW）は、確率的重力波背景（SGWB）の有望な宇宙論的源として浮上している。 本論文では、ポアソンゲージを用いて、一般的な物質優勢（MD）時代、および初期物質優勢（eMD）時代に続いて標準的な放射優勢（RD）段階に急激に移行した場合に生成されるSTGWを計算する。 純粋なMD時代では、対応するエネルギー密度は急速に希釈されるが、eMD段階が存在する場合は、eMD期間が短いため、ゼロにならないことがわかった。 次に、STGW信号がNANOGrav 15年データセットに支配的な寄与をもたらす可能性があるかどうかを調査し、スクエア・キロメートル・アレイ（SKA）による将来の観測でその検出の見込みを予測します。 特に、eMD時代とRD時代の両方で生成されたSTGW、およびそれらの線形次数寄与を考慮します。 私たちの結果は、スカラー・テンソル混合によって誘発される重力波が、将来のより高感度なSGWB検出の実現可能なターゲットであることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate the cosmological implications of non-polynomial quasi-topological gravity (NPQTG), a novel class of modified gravitational theories in which the background dynamics is encoded in a single function of the Hubble parameter. This framework provides a minimal and theoretically consistent extension of general relativity, incorporating higher-curvature effects while preserving second-order field equations and avoiding higher-derivative instabilities. We first establish the general conditions for cosmological viability and construct explicit realizations, including polynomial, quartic, power-law and non-polynomial models, demonstrating how different functional forms lead to distinct expansion histories. Focusing on the quartic and power-law cases, we show that the resulting cosmological evolution reproduces the standard thermal history of the Universe and gives rise to an effective dark-energy sector of geometric origin, with dynamical equation-of-state behavior that can lie in the quintessence or phantom regime. We then confront the models with observational data from Type Ia Supernovae, Cosmic Chronometers, and Baryon Acoustic Oscillations, using a Bayesian MCMC analysis. We find that both models provide an excellent fit to the data, remaining fully compatible with current constraints and statistically competitive with $Λ$CDM. Our results demonstrate that NPQTG offers a simple and efficient framework for describing late-time cosmic acceleration with dynamical dark energy, while maintaining theoretical consistency and observational viability. | 本稿では、背景ダイナミクスがハッブルパラメータの単一関数で表現される、修正重力理論の新しいクラスである非多項式準位相重力（NPQTG）の宇宙論的意義を考察する。 この枠組みは、一般相対性理論の最小限かつ理論的に整合性のある拡張であり、高次の曲率効果を取り入れつつ、2次場の方程式を維持し、高階微分不安定性を回避している。 まず、宇宙論的実現可能性の一般的な条件を確立し、多項式、4次、べき乗則、非多項式モデルを含む具体的な実現例を構築し、異なる関数形式がどのように異なる膨張履歴をもたらすかを示す。 4次およびべき乗則の場合に焦点を当て、結果として得られる宇宙論的進化が宇宙の標準的な熱的履歴を再現し、幾何学的起源の有効なダークエネルギーセクターを生み出し、その動的状態方程式の挙動はクインテッセンス領域またはファントム領域に属する可能性があることを示す。 次に、ベイズMCMC解析を用いて、Ia型超新星、宇宙クロノメーター、バリオン音響振動の観測データとモデルを比較しました。 その結果、両モデルともデータに非常によく適合し、現在の制約条件と完全に整合しており、統計的にΛCDMモデルと遜色ないことが分かりました。 私たちの結果は、NPQTGが、理論的な整合性と観測的な妥当性を維持しながら、動的ダークエネルギーを用いた後期宇宙加速を記述するためのシンプルかつ効率的な枠組みを提供することを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| It is known that the semiclassical approximation to the gravity path integral can be leveraged to explain certain inherently quantum aspects of gravity. One such aspect is the state-counting interpretation of the Bekenstein-Hawking entropy of black holes. A second aspect is the Page curve for the entanglement entropy of Hawking radiation, which agrees with expectations from unitarity. We show that these two questions are equivalent from the gravity path integral point of view. In particular, the Hawking's information loss puzzle gets resolved automatically by considering any (over)complete basis of black hole microstates which is compatible with black hole entropy. The tool which relates the two questions is a convex optimization problem for the von Neumann entropy of Hawking radiation. | 重力経路積分の半古典近似は、重力の本質的に量子的な側面を説明するために利用できることが知られています。 そのような側面の1つは、ブラックホールのベッケンシュタイン・ホーキングエントロピーの状態計数解釈です。 もう1つの側面は、ユニタリ性からの期待と一致するホーキング放射のエンタングルメントエントロピーのページ曲線です。 本稿では、これら2つの問題が重力経路積分の観点から同等であることを示します。 特に、ホーキングの情報損失パズルは、ブラックホールエントロピーと互換性のあるブラックホール微視的状態の任意の（過剰）完全基底を考慮することで自動的に解決されます。 これら2つの問題を関連付けるツールは、ホーキング放射のフォン・ノイマンエントロピーに関する凸最適化問題です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The radial acceleration relation reveals a nearly universal acceleration scale of order $10^{-10}\,\mathrm{ms^{-2}}$ in galactic dynamics, whose origin remains unexplained within conventional cold dark matter scenarios. We propose that this scale arises from an intrinsic infrared spectral property of the dark sector. Specifically, we hypothesize that a long-lived, color-neutral gluonic vacuum component survives the post-inflationary expansion era and, at large distances, develops a spectrally rigid lowest-weight structure. The microscopic seed for this infrared organization is provided by the QCD trace anomaly, which breaks classical scale invariance and, through dimensional transmutation, generates an intrinsic infrared scale in the gluonic sector. Requiring Lorentz covariance together with a positive-energy lowest-weight unitary realization then selects the Anti de Sitter algebra $\mathfrak{so}(2,3)$ as the simplest symmetry admitting a discrete tower of states with a representation-theoretically protected gap. The associated gap introduces a finite correlation length $r_{\texttt{c}}$ that controls the large-scale coherence of the dark sector. A self-gravitating condensate dominated by the lowest-weight mode generates a characteristic acceleration $g^{}_\star = G M_h / r_{\texttt{c}}^2$, naturally of the same order as the observed galactic acceleration scale, within standard Newtonian gravity. In this framework, the galactic acceleration scale appears as the gravitational imprint of a trace-anomaly-seeded infrared spectral gap in a coherent gluonic dark sector, rather than as a consequence of modified gravity or of galaxy-by-galaxy formation histories. | 半径方向の加速度関係は、銀河力学においてほぼ普遍的な10⁻¹⁰ ms⁻²程度の加速度スケールが存在することを明らかにしているが、その起源は従来の冷たい暗黒物質シナリオでは説明されていない。 我々は、このスケールが暗黒セクター固有の赤外線スペクトル特性から生じると提案する。 具体的には、長寿命で色中立なグルーオン真空成分がインフレーション後の膨張期を生き残り、遠方でスペクトル的に剛性の高い最低重量構造を発達させると仮説を立てる。 この赤外線構造の微視的な種は、古典的なスケール不変性を破り、次元変換を通じてグルーオンセクターに固有の赤外線スケールを生成するQCDトレース異常によって提供される。 ローレンツ共変性と正エネルギーの最低ウェイトユニタリー実現を要求すると、表現論的に保護されたギャップを持つ離散的な状態のタワーを許容する最も単純な対称性として、反ド・ジッター代数 $\mathfrak{so}(2,3)$ が選択される。 関連するギャップは、ダークセクターの大規模なコヒーレンスを制御する有限の相関長 $r_{\texttt{c}}$ を導入する。 最低ウェイトモードが支配的な自己重力凝縮体は、標準的なニュートン重力の範囲内で、観測された銀河の加速度スケールと自然に同程度の特性加速度 $g^{}_\star = G M_h / r_{\texttt{c}}^2$ を生成する。 この枠組みでは、銀河の加速スケールは、修正された重力や銀河ごとの形成履歴の結果としてではなく、コヒーレントなグルーオン暗黒セクターにおける痕跡異常に起因する赤外線スペクトルギャップの重力的な痕跡として現れる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Hilbert space fragmentation refers to exponential growth in the number of dynamically disconnected Krylov sectors with system size. It is taken as evidence of ergodicity breaking, since conventional symmetries generate at most a polynomial number of sectors. However, we demonstrate that generalized symmetries can fragment the Hilbert space. Models with higher-form, subsystem, and gauge symmetries can have exponentially many symmetry sectors. We further prove that non-invertible symmetries can induce additional fragmentation within individual symmetry sectors. Fragmentation in several known models arises from generalized symmetries, and the presence of exponentially many Krylov sectors therefore does not by itself imply ergodicity breaking. Finally, we show that disorder free localization arises naturally from Krylov-restricted thermalization when sectors lack translation invariance, requiring neither ergodicity breaking nor gauge symmetry. | ヒルベルト空間の断片化とは、システムサイズに対して動的に分離したクリロフセクターの数が指数関数的に増加する現象を指します。 従来の対称性ではセクターの数がせいぜい多項式数であるため、これはエルゴード性の破れの証拠とみなされます。 しかし、本稿では、一般化された対称性によってヒルベルト空間が断片化されることを示します。 高次形式、部分系、ゲージ対称性を持つモデルでは、対称性セクターが指数関数的に多数存在する可能性があります。 さらに、非可逆対称性によって個々の対称性セクター内で追加の断片化が生じることも証明します。 既知のいくつかのモデルにおける断片化は一般化された対称性から生じており、したがって、クリロフセクターが指数関数的に多数存在すること自体は、エルゴード性の破れを意味するものではありません。 最後に、セクターが並進不変性を持たない場合、エルゴード性の破れもゲージ対称性も必要とせず、クリロフ制限熱化から無秩序のない局在化が自然に生じることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present an integral formulation of classical Yang-Mills theory coupled to fermionic and scalar matter fields in (1+1)-dimensional Minkowski spacetime. By reformulating the local dynamics in terms of loop-space holonomies, we demonstrate that the path independence of the holonomy eigenvalues constitutes a conservation law, yielding an infinite hierarchy of gauge-invariant, dynamically conserved charges. While a zero-curvature equation is associated with a necessary condition for this path invariance, we note that it is not strictly sufficient on its own. Employing a first-order symplectic formalism, we show that these non-abelian charges generate global symmetry transformations on the fundamental phase-space variables. We rigorously prove that these transformations preserve the physical dynamics, leaving the total Hamiltonian invariant up to first-class constraints. Furthermore, an analysis of the Poisson algebra reveals that these conserved charges are in involution, provided the boundary integration constant lies within the center of the gauge group. This exact, lower-dimensional framework provides a highly tractable setting to investigate the algebraic structures of these hidden symmetries and the meaning of the conserved charges as physical observables, establishing a classical foundation for exploring their role in the quantum regime, such as in strongly coupled lattice gauge theories. | 本稿では、(1+1)次元ミンコフスキー時空におけるフェルミオンおよびスカラー物質場と結合した古典ヤン・ミルズ理論の積分定式化を提示する。 ループ空間ホロノミーの観点から局所ダイナミクスを再定式化することにより、ホロノミー固有値の経路独立性が保存則を構成し、ゲージ不変かつ動的に保存される電荷の無限階層をもたらすことを示す。 ゼロ曲率方程式はこの経路不変性の必要条件と関連付けられるが、それ自体では厳密には十分条件ではないことに注意する。 一次シンプレクティック形式を用いることで、これらの非可換電荷が基本位相空間変数に対する大域的対称変換を生成することを示す。 これらの変換が物理的ダイナミクスを保存し、全ハミルトニアンが第一級制約を除いて不変であることを厳密に証明する。 さらに、ポアソン代数の解析により、境界積分定数がゲージ群の中心内にある場合、これらの保存電荷は対合関係にあることが明らかになる。 この厳密な低次元フレームワークは、これらの隠れた対称性の代数構造と、物理的観測量としての保存電荷の意味を調査するための非常に扱いやすい枠組みを提供し、強結合格子ゲージ理論などの量子領域におけるそれらの役割を探求するための古典的な基礎を確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Celestial symmetries of gravity and gauge theory can be enhanced to a $w_{1+\infty}$ algebra and an $S$-algebra respectively, when restricting to a single graviton/gluon helicity sector. Difficulties in combining both sectors in the full theory have been pointed out in the previous literature. In this work, we face this problem from the covariant phase space perspective and analyze in detail the structure of the mixed-helicity bracket of the higher-spin charges for both gravity and Yang--Mills theory. We show that, when restricting one of the two helicities to the wedge sector, a closed algebra can be obtained for all spins in terms of a notion of shadow charge we introduce. Furthermore, when focusing on the lower spin subalgebra sectors, in the case of gravity, we show that a dual mass extension of the BMS algebra can be consistently constructed; in the case of Maxwell theory, inclusion of magnetic charges allows us to recover a non-vanishing expression for the electromagnetic central charge previously obtained through different methods. | 重力とゲージ理論の天体対称性は、単一の重力子/グルーオンヘリシティセクターに制限すると、それぞれ $w_{1+\infty}$ 代数と $S$ 代数に拡張できます。 完全な理論で両方のセクターを組み合わせることの難しさは、これまでの文献で指摘されています。 この研究では、共変位相空間の観点からこの問題に取り組み、重力とヤン・ミルズ理論の両方について、高スピン電荷の混合ヘリシティブラケットの構造を詳細に分析します。 2 つのヘリシティのうちの 1 つをウェッジセクターに制限すると、導入したシャドウ電荷の概念で、すべてのスピンに対して閉じた代数が得られることを示します。 さらに、重力の場合、低スピン部分代数セクターに注目すると、BMS 代数の双対質量拡張を一貫して構築できることを示します。 マクスウェル理論の場合、磁荷を考慮に入れることで、これまで様々な方法で得られてきた電磁中心電荷の非零の式を再現することができる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a pedagogical review of certain exact theoretical results concerning the physics of an imaginary world where one quark or more are deprived of their masses. | 本稿では、1つまたは複数のクォークが質量を失った架空の世界の物理学に関する、いくつかの厳密な理論的結果について、教育的な観点から概説する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The observed unusual behaviors of the orbits of Trans-Neptunian objects as well as the gravitational anomalies detected by the Optical Gravitational Lensing Experiment can be explained by assuming the existence of a ninth planet in the Solar System, having a mass of the order of $5-10M_{\oplus}$, and located at the distance of 300-1000 AU from the Sun. Since no optical counterpart of Planet 9 was observed, it is reasonable to assume that it has a very low luminosity. Various proposals on the nature of Planet 9 have been advanced, including the possibility that it is a black hole, an axion or a dark matter star. We propose that dark matter heating of Planet 9 could generate a thermal radio flux that could allow its observational detection, even if Planet 9 is a very dark object. We estimate the dark matter impact parameter, the mass and the kinetic energy deposition rates, as well as the surface temperature of Planet 9. By adopting a specific model for the time evolution of the planet, and assuming a long time capture of dark matter, the surface temperature of Planet 9, and the spectral features of the emitted radiation are obtained. Our results indicate that dark matter capture may provide an efficient mechanism for the heating of Planet 9, and also provide a specific observational signature of the planet. The numerical evaluations depend on the unknown value of the dark matter-ordinary matter interaction cross-section, with the estimates obtained as a function of its ratio and the saturation cross section for dark matter to deposit its entire energy. For a value of this ratio of $10^{-10}$, and for a dark matter density of the order of $1.32\times 10^{-17}$ g/cm$^3$, in a few Gyrs the surface temperature of Planet 9 can reach values of the order of 200 K, or even higher, with a maximum wavelength of around $λ_{max}=1.44\times 10^{-3}$ cm, situated in the infrared domain. | 観測された太陽系外縁天体の軌道の異常な挙動や、光学重力レンズ実験で検出された重力異常は、太陽から300～1000天文単位の距離に位置し、質量が$5～10M_{\oplus}$程度の太陽系第9惑星の存在を仮定することで説明できる。 第9惑星の光学的な対応天体は観測されていないため、非常に低い光度を持つと考えるのが妥当である。 第9惑星の性質については、ブラックホール、アクシオン、暗黒物質星など、さまざまな提案がなされてきた。 我々は、第9惑星が非常に暗い天体であっても、暗黒物質による加熱によって熱電波フラックスが発生し、観測による検出が可能になる可能性があると提案する。 我々は、惑星9のダークマター衝突パラメータ、質量および運動エネルギー沈着率、ならびに表面温度を推定した。 惑星の時間発展に関する特定のモデルを採用し、ダークマターの長期捕獲を仮定することで、惑星9の表面温度と放出される放射線のスペクトル特性が得られた。 我々の結果は、ダークマターの捕獲が惑星9の加熱に効率的なメカニズムを提供する可能性があり、また惑星特有の観測的特徴を提供する可能性があることを示している。 数値評価は、ダークマターと通常の物質の相互作用断面積の未知の値に依存し、推定値は、その比率とダークマターが全エネルギーを沈着させるための飽和断面積の関数として得られた。 この比率の値が $10^{-10}$ で、暗黒物質の密度が $1.32\times 10^{-17}$ g/cm$^3$ のオーダーの場合、数 Gyrs で惑星 9 の表面温度は 200 K のオーダー、あるいはそれ以上の値に達し、最大波長は約 $λ_{max}=1.44\times 10^{-3}$ cm で、赤外線領域に位置します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Recent years have witnessed tremendous progress in developing a fine-grained low-dimensional holographic correspondence, specifically the construction of quantum mechanical boundary theories as holographic duals of two-dimensional gravity. In these developments, quantum chaos played a crucial role, both as source of universality and as a guiding principle for the matching of bulk and boundary signatures of gravity. In this article we review the construction of the chaos-assisted low-dimensional holographic correspondence for non-experts. We open with an introductory discussion of the two main protagonists of the theory, the SYK model and two-dimensional Jackiw-Teitelboim gravity. Within this framework we will discuss two independent 'bridges' between bulk and boundary physics, one pertaining to early time chaotic instabilities, the other to late time quantum chaos up to and including time scales of the order of the gravitational quantum level spacing. We will demonstrate that the resolution of these fine-grained quantum scales requires the extension of semiclassical gravity by elements of string theory. We conclude with an outlook towards higher dimensional generalizations of the chaotic holographic correspondence. | 近年、微細な低次元ホログラフィック対応の開発、特に2次元重力のホログラフィック双対としての量子力学的境界理論の構築において、目覚ましい進歩が見られました。 これらの発展において、量子カオスは普遍性の源泉として、また重力のバルクと境界のシグネチャを一致させるための指針として、重要な役割を果たしました。 本稿では、非専門家向けに、カオスを利用した低次元ホログラフィック対応の構築について概説します。 まず、この理論の2つの主要な担い手であるSYKモデルと2次元ジャキウ・タイテルボイム重力について概説します。 この枠組みの中で、バルク物理学と境界物理学の間の2つの独立した「橋」について議論します。 1つは初期のカオス的不安定性に関するもので、もう1つは重力量子準位間隔程度の時間スケールまでの後期の量子カオスに関するものです。 これらの微細な量子スケールを解明するには、半古典重力を弦理論の要素で拡張する必要があることを示します。 最後に、カオス的ホログラフィック対応の高次元への一般化に関する展望を述べて締めくくります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a real-time path-integral formulation of the quantum Fisher information for dynamical parameter estimation. For pure states undergoing unitary evolution, we show that the quantum Fisher information can be expressed as a connected symmetrized covariance of a time-integrated action deformation, equivalently as an integrated insertion of $\partial_λS$ in the propagator. This reformulation avoids explicit state reconstruction by rewriting the quantum Fisher information in terms of real-time correlators that are natural targets for many-body methods. We further embed the construction into the Schwinger-Keldysh closed-time-path formalism, identifying the quantum Fisher information with the Keldysh component of an appropriate contour-ordered correlator generated by forward and backward propagating sources. Finally, using the Van Vleck-Gutzwiller approximation we re-derive the compact semiclassical quantum Fisher information expression, clarifying how classical trajectory data control leading-order metrological sensitivity. | 本稿では、動的パラメータ推定のための量子フィッシャー情報のリアルタイム経路積分定式化を提示する。 ユニタリー進化を受ける純粋状態の場合、量子フィッシャー情報は、時間積分された作用変形の連結対称化共分散として、すなわち伝播関数への$\partial_λS$の積分挿入として表現できることを示す。 この定式化により、量子フィッシャー情報を多体法の自然な対象であるリアルタイム相関関数で書き換えることで、明示的な状態再構成を回避する。 さらに、この構成をシュウィンガー・ケルディッシュ閉時間経路形式に組み込み、量子フィッシャー情報を、順方向および逆方向に伝播するソースによって生成される適切な輪郭順序付き相関関数のケルディッシュ成分と同一視する。 最後に、ヴァン・ヴレック・グッツウィラー近似を用いて、コンパクトな半古典的量子フィッシャー情報表現を再導出し、古典軌道データが主要次数計測感度をどのように制御するかを明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Yang-Mills theory has extended well beyond its original role in describing the strong force and now emerges as an effective theory in condensed matter, ultracold atomic, and photonic systems. In these systems, the theory has been successful in explaining phenomena such as the spin-Hall effect, spin transport, and controlling the polarisation of light. Moreover, the ability to engineer and control synthetic non-Abelian gauge fields in these systems enables us to explore aspects of gauge dynamics inaccessible to high-energy experiments. In all the above mentioned cases, the state of the system evolves in an effective external Yang-Mills field. Thus, the study of test particle dynamics in such background fields is interesting in both the classical and quantum mechanical regimes. The background non-Abelian (color) gauge fields considered in this study are constant, and they generate uniform color magnetic fields or combined color electric and magnetic fields -- which are relevant configurations. Despite the apparent simplicity of these backgrounds, the coupled evolution of real space motion and internal color degrees of freedom results in rich, nontrivial behaviour that is qualitatively distinct from the electrodynamic (Abelian) case, such as unbounded trajectories in a constant color magnetic field. In particular, particle trajectories encode signatures of the underlying gauge sources. Finally, the classical dynamics presented in this paper serves as a precursor to the complete quantum mechanical treatment to follow. | ヤン・ミルズ理論は、強い力を記述するという本来の役割をはるかに超えて拡張され、現在では凝縮系、極低温原子系、および光子系における有効な理論として登場しています。 これらの系において、この理論はスピンホール効果、スピン輸送、光の偏光制御といった現象を説明することに成功しています。 さらに、これらの系において合成非アーベルゲージ場を設計・制御できる能力により、高エネルギー実験ではアクセスできないゲージダイナミクスの側面を探求することが可能になります。 上述のすべての場合において、系の状態は有効な外部ヤン・ミルズ場の中で進化します。 したがって、このような背景場における試験粒子のダイナミクスの研究は、古典力学と量子力学の両方の領域において興味深いものです。 本研究で考慮される背景非アーベル（カラー）ゲージ場は一定であり、均一なカラー磁場、またはカラー電場とカラー磁場の複合場を生成します。 これらは関連する構成です。 これらの背景は一見単純に見えるものの、実空間運動と内部カラー自由度の連動した進化は、定常カラー磁場における無限軌道など、電気力学的（アーベル）な場合とは質的に異なる、豊かで非自明な振る舞いをもたらす。 特に、粒子軌道は基底となるゲージ源の痕跡を符号化している。 最後に、本論文で提示された古典力学は、続く完全な量子力学的取り扱いへの序章となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In quantum systems with a classical limit, advanced semiclassical methods provide the crucial link between phase-space structures, reflecting the distinction between chaotic, mixed or integrable classical dynamics, and the corresponding quantum properties. Well established techniques dealing with ergodic wave interference in the usual semiclassical limit $\hbar \to 0$, where the classical limit is given by Hamiltonian mechanics of particles, constitute a now standard part of the toolkit of theoretical physics. During the last years, these ideas have been extended into the field theoretical domain of systems composed of $N$ indistinguishable particles, aka quantum fields, displaying a different type of semiclassical limit $\hbar_{\rm eff}=1/N \to 0$ and accounting for genuine many-body quantum interference. The foundational concept behind this idea of many-body interference, the many-body version of the van Vleck-Gutzwillers semiclassical propagator, is explained in detail. Based on this the corresponding semiclassical many-body theory is reviewed. It provides a unified framework for understanding a variety of quantum chaotic phenomena addressed, including random-matrix spectral correlations in many-body systems, the universal morphology of many-body eigenstates, interference effects kin to mesoscopic weak localization, and the key to the scrambling of many-body correlations characterized by out-of-time-order correlators. | 古典極限を持つ量子系では、高度な半古典的手法が、カオス的、混合的、または可積分な古典力学の区別を反映する位相空間構造と、それに対応する量子特性との間の重要なリンクを提供します。 粒子のハミルトン力学によって古典極限が与えられる通常の半古典極限 $\hbar \to 0$ におけるエルゴード波の干渉を扱う確立された手法は、現在では理論物理学のツールキットの標準的な部分となっています。 近年、これらのアイデアは、$N$ 個の区別できない粒子からなる系、すなわち量子場の場理論領域に拡張され、異なるタイプの半古典極限 $\hbar_{\rm eff}=1/N \to 0$ を示し、真の多体量子干渉を説明しています。 この多体干渉のアイデアの背後にある基礎概念、すなわちファン・ヴレック・グッツウィラーの半古典的伝播関数の多体バージョンについて詳しく説明します。 これに基づいて、対応する半古典的多体理論を概説します。 本書は、多体システムにおけるランダム行列スペクトル相関、多体固有状態の普遍的な形態、メゾスコピック弱局在化に類似した干渉効果、および時間順序のずれのある相関関数によって特徴付けられる多体相関のスクランブリングの鍵など、取り上げられているさまざまな量子カオス現象を理解するための統一的な枠組みを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we investigate the scattering of spin-$3/2$ fermionic particles mediated by a Yukawa-like coupling in the context of the massive Rarita-Schwinger model. The interaction is introduced by replacing $m \to m_ψ + gφ$ in the free spin-$3/2$ Lagrangian. The analysis is performed at both zero and finite temperatures. In the latter case, thermal effects are incorporated using the Thermofield Dynamics (TFD) formalism. In both regimes, we obtain the differential and total cross sections and examine their behavior in the short-range ($m_φ \neq 0$) and long-range ($m_φ = 0$) limits, in order to analyze the influence of zero- and finite-temperature effects. | 本研究では、質量を持つラリタ・シュウィンガー模型の枠組みにおいて、湯川型結合によって媒介されるスピン$3/2$フェルミオン粒子の散乱を調査する。 この相互作用は、自由スピン$3/2$ラグランジアンの$m \to m_ψ + gφ$を置き換えることによって導入される。 解析は、ゼロ温度と有限温度の両方で行われる。 後者の場合、熱効果は熱場力学（TFD）形式を用いて取り込まれる。 両方の領域において、微分断面積と全断面積を求め、ゼロ温度効果と有限温度効果の影響を分析するために、短距離（$m_φ \neq 0$）と長距離（$m_φ = 0$）の極限におけるそれらの振る舞いを調べる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The sine-Gordon model serves as a foundational $1+1$-dimensional quantum field theory with numerous applications in condensed matter physics. Despite its integrability, characterizing its finite-temperature behavior remains a significant theoretical challenge. Here we use the previously developed Method of Random Surfaces (MRS) to evaluate two-point and higher-order correlation functions. We cross-check these results with known analytical limits, demonstrating that the MRS provides reliable, non-perturbative data in intermediate regimes where traditional form-factor expansions and semiclassical methods are inapplicable. Furthermore, we derive an exact result for arbitrary $N$-point functions satisfying an appropriate selection rule, providing a direct computational method for complex multi-point observables at finite temperature. We also characterize the non-Gaussianity of correlations and demonstrate that the results align with intuitive theoretical expectations. | サイン・ゴルドン模型は、凝縮系物理学において数多くの応用を持つ、基礎的な1+1次元量子場理論です。 その可積分性にもかかわらず、有限温度における振る舞いを特徴づけることは、依然として重要な理論的課題となっています。 本稿では、以前に開発されたランダム曲面法（MRS）を用いて、2点相関関数および高次相関関数を評価します。 これらの結果を既知の解析的限界と相互検証することで、MRSが、従来の形状因子展開や半古典的手法が適用できない中間領域において、信頼性の高い非摂動的なデータを提供することを示します。 さらに、適切な選択規則を満たす任意のN点関数に対する厳密な結果を導出し、有限温度における複雑な多点観測量に対する直接的な計算手法を提供します。 また、相関の非ガウス性を特徴づけ、その結果が直感的な理論的予測と一致することを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The complex Langevin approach is a promising method for the numerical treatment of systems with a sign problem, for which conventional lattice field theory techniques based on importance sampling cannot be applied. However, complex Langevin dynamics may fail to converge in some cases and converge to a wrong limit in others, motivating the development of various diagnostic tools over the years to assess the correctness of given simulation results. This work aims at providing a systematic comparison between the most prominent such correctness criteria. In particular, the main goal is to contrast their applicability, ease of use, and - most importantly - their predictive power. To this end, four simple but nontrivial models are considered and the criteria applied to each of them. The obtained conclusions are expected to carry over to more realistic theories as well. | 複素ランジュバン法は、符号問題のあるシステムの数値処理において有望な手法であり、従来の重点サンプリングに基づく格子場理論の手法は適用できません。 しかし、複素ランジュバン動力学は、場合によっては収束に失敗したり、誤った極限に収束したりすることがあり、そのため、与えられたシミュレーション結果の正しさを評価するための様々な診断ツールが長年にわたって開発されてきました。 本研究は、そのような正しさの基準の中で最も著名なものを体系的に比較することを目的としています。 特に、主な目的は、それらの適用性、使いやすさ、そして最も重要な予測能力を比較することです。 この目的のために、単純ではあるものの非自明な4つのモデルを検討し、それぞれに基準を適用します。 得られた結論は、より現実的な理論にも適用できると期待されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| The Euler ensemble was recently supported by large-scale ($4096^3$) direct numerical simulations as the universal statistical attractor of decaying fluid turbulence. Previous mathematical derivations of this ensemble relied on measure-theoretic limits of discrete polygonal loop equations. In this Letter, we present a continuous algebraic derivation. By reformulating the Navier-Stokes equation as a covariant derivative operator flow in the Lagrangian frame, we analytically eliminate advection. Applying Feynman's operational calculus, the 3D non-commutative operator algebra maps to ordering discontinuities (finite-difference jumps) on a 1D momentum loop. This continuous formalism reduces to the discrete, number-theoretic geometric quantization of the Euler ensemble via roots of unity without requiring spatial lattice approximations, demonstrating that macroscopic fluid chaos is a deterministic projection of the Farey sequence. | オイラーアンサンブルは、最近、大規模な ($4096^3$) 直接数値シミュレーションによって、減衰する流体乱流の普遍的な統計的アトラクターとして支持されました。 このアンサンブルのこれまでの数学的導出は、離散多角形ループ方程式の測度論的極限に依存していました。 このレターでは、連続代数的導出を提示します。 ナビエ・ストークス方程式をラグランジュフレーム内の共変微分演算子フローとして再定式化することにより、移流を解析的に除去します。 ファインマンの演算子計算を適用すると、3D 非可換演算子代数は、1D 運動量ループ上の順序不連続 (有限差分ジャンプ) にマッピングされます。 この連続的な形式論は、空間格子近似を必要とせずに、1の根を介してオイラー集合の離散的な数論的幾何学的量子化に帰着し、巨視的な流体カオスがファレイ数列の決定論的な射影であることを示している。 |
| Original Text | 日本語訳 |
|---|---|
| In the presence of confinement, small-data solutions to nonlinear dispersive equations can exhibit a gradual energy transfer from low to high frequencies, a mechanism driving the emergence of weakly turbulent dynamics. We show that such a forward energy transfer, manifested as arbitrary inflation of higher order Sobolev norms, occurs for small-data solutions of a quasilinear cubic wave equation on the Schwarzschild-AdS black hole exterior with Dirichlet conditions at infinity, for generic values of the mass parameter. This result is motivated by the question of nonlinear stability or instability of Schwarzschild-AdS as a solution to the Einstein vacuum equations, but the strategy of proof applies to a broader class of backgrounds exhibiting stable trapping of null geodesics. As an application, we obtain the analogous norm inflation statement on $\mathbb R \times \mathbb S^3_+$ for generic perturbations of the round metric on the hemisphere $\mathbb S^3_+$ preserving the trapping structure at the boundary. | 閉じ込めが存在する場合、非線形分散方程式の小データ解は、低周波数から高周波数への段階的なエネルギー伝達を示すことがあり、これは弱乱流ダイナミクスの出現を促すメカニズムである。 我々は、質量パラメータの一般的な値に対して、シュワルツシルト-AdSブラックホールの外部におけるディリクレ条件を持つ準線形三次波動方程式の小データ解において、高次ソボレフノルムの任意の膨張として現れるこのような順方向エネルギー伝達が発生することを示す。 この結果は、アインシュタイン真空方程式の解としてのシュワルツシルト-AdSの非線形安定性または不安定性の問題に動機づけられているが、証明戦略はヌル測地線の安定な捕捉を示すより広いクラスの背景に適用できる。 応用例として、境界でのトラップ構造を保持する半球 $\mathbb S^3_+$ 上の円形計量の一般的な摂動に対して、$\mathbb R \times \mathbb S^3_+$ 上で類似のノルム膨張ステートメントを得る。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We deform classical holomorphic Chern--Simons theory on a Calabi--Yau three-fold $X$ by deforming the complex structure by a deformation parameter $h \in\mathscr{H}^{0,1}(T^{1,0}X)$. The corresponding equations of motion admit new "instanton solutions" which which are invariant under re-scalings of $h$, and are perhaps more reminiscent of $G_2$-instantons for $G_2$ manifolds. We give examples of such instantons. In particular, when $h$ has non-vanishing Yukawa coupling ${\rm Yuk}(h,h,h)\neq 0$, it may be used to define a connection on ${\rm End}(T^{1,0}X)$ solving the instanton constraint. Interestingly, this connection gives rise to a hermitian (self-adjoint) connection for a real gauge theory on the real bundle ${\rm End}(TX)$ for only specific directions in deformation space, which may be classified using Morse theory. We quantize the deformed theory around these instanton backgrounds, and derive explicit expressions for the partition function in the limit where the complex structure deformation is large. We study anomalies, and the $h$-dependece of the partition function. In particular, coupling the theory to additional gravitational degrees of freedom, we find that the special directions in deformation space give rise to novel anomaly free theories on ${\rm End}(T^{1,0}X)$. | 我々は、変形パラメータ $h \in\mathscr{H}^{0,1}(T^{1,0}X)$ によって複素構造を変形することにより、カラビ・ヤウ三次元多様体 $X$ 上の古典的な正則チャーン・サイモンズ理論を変形する。 対応する運動方程式は、$h$ の再スケーリングに対して不変な新しい「インスタントン解」を許容し、おそらく $G_2$ 多様体に対する $G_2$ インスタントンにより近いものとなる。 我々は、そのようなインスタントンの例を示す。 特に、$h$ がゼロでない湯川結合 ${\rm Yuk}(h,h,h)\neq 0$ を持つ場合、インスタントン制約を満たす接続を ${\rm End}(T^{1,0}X)$ 上に定義するために使用できる。 興味深いことに、この接続は、変形空間の特定の方向に対してのみ、実束 ${\rm End}(TX)$ 上の実ゲージ理論のエルミート（自己共役）接続を生み出し、これはモース理論を使用して分類できます。 私たちは、これらのインスタントン背景の周りで変形された理論を量子化し、複雑な構造変形が大きい極限での分配関数の明示的な式を導出します。 私たちは、異常と分配関数の $h$ 依存性を調べます。 特に、理論を重力自由度に追加して結合すると、変形空間の特別な方向が ${\rm End}(T^{1,0}X)$ 上の新しい異常のない理論を生み出すことがわかります。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We show that, in the collinear regime, the fixed--$j$ holographic double deeply virtual Compton scattering (DDVCS) amplitude contains the same hypergeometric hard kernel as the $\pm$-basis Wilson coefficients of perturbative QCD. Starting from the $t$--channel Witten diagram, we derive the closed-string fixed--$j$ amplitude and obtain the even-spin open-string channel by a parallel replacement rule. After holographic collinear factorization, the upper photon vertex is universal and model independent: in the conformal limit it depends only on the pure-AdS bulk wave functions of the two virtual photons and yields an exact Gauss hypergeometric function of $η^2/ξ^2$. The Mellin exponent $δ_X(j)=j+Δ_X(j)-2=2j+γ_X(j)$ is fixed by Witten-diagram $z$-power counting, while all infrared model dependence is isolated in lower hadronic conformal moments. Comparing with the singlet vector Compton form factor in the conformal operator product expansion, we find that at a single matching scale $Q=μ=μ_0=μ_\ast$ the open channel matches the $(+)$ eigenchannel and the closed channel matches the protected $(-)$ eigenchannel. The sharpest anchor is the first physical even moment $j=2$, together with the distinct $\sqrt{j-1}$ and $\sqrt{j-2}$ branch-point structure of the open and closed trajectories. Logarithmic running deforms only the scale dependence, not the channel dictionary. The result is a fixed--$j$, fixed-scale structural matching statement for holographic DDVCS/DVCS, not a claim of all-scale equality or a global fit. | 共線領域では、固定された $j$ ホログラフィック二重深層仮想コンプトン散乱 (DDVCS) 振幅が、摂動的 QCD の $\pm$ 基底ウィルソン係数と同じ超幾何ハードカーネルを含むことを示す。 $t$ チャネル ウィッテン図から出発して、閉じた弦の固定された $j$ 振幅を導出し、並列置換規則によって偶数スピンの開いた弦チャネルを得る。 ホログラフィック共線因子分解の後、上部光子頂点は普遍的でモデルに依存しない。 共形極限では、2 つの仮想光子の純粋 AdS バルク波動関数のみに依存し、$η^2/ξ^2$ の正確なガウス超幾何関数を与える。 メリン指数 $δ_X(j)=j+Δ_X(j)-2=2j+γ_X(j)$ はウィッテン図の $z$ べき乗カウントによって固定され、すべての赤外線モデル依存性は下部ハドロン共形モーメントに分離される。 共形演算子積展開におけるシングレットベクトルコンプトン形状因子と比較すると、単一のマッチングスケール $Q=μ=μ_0=μ_\ast$ において、開チャネルは $(+)$ 固有チャネルに一致し、閉チャネルは保護された $(-)$ 固有チャネルに一致することがわかります。 最も明確なアンカーは、最初の物理的偶数モーメント $j=2$ であり、開軌道と閉軌道の異なる分岐点構造 $\sqrt{j-1}$ と $\sqrt{j-2}$ もそれに伴って存在します。 対数実行は、チャネル辞書ではなく、スケール依存性のみを変形します。 結果として得られるのは、ホログラフィック DDVCS/DVCS に対する固定 $j$、固定スケールの構造的マッチングステートメントであり、全スケールでの等価性やグローバルフィットの主張ではありません。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Holographic QCD reproduces the leading short-distance vector-current two-point function in vacuum, fixing the bulk gauge coupling by matching the logarithmic $Q^2$ dependence of the boundary current correlator. We show that this vacuum matching extends to the off-forward hadronic current-current correlator relevant for DDVCS/DVCS. Starting from the fixed-$j$ $t$-channel Witten diagram, we derive a factorized holographic Compton amplitude whose ultraviolet photon vertex is universal and model independent, while all infrared sensitivity is isolated in hadronic conformal moments. In the conformal limit this upper vertex depends only on the pure-AdS bulk wave functions of the virtual photons and yields an exact Gauss hypergeometric kernel. In the collinear window and at a single matching scale $Q=μ=μ_0=μ_\ast$, this kernel matches exactly the $\pm$-basis Wilson coefficients of the singlet conformal operator product expansion in perturbative QCD. The channel dictionary is fixed dynamically: the closed-string branch matches the protected $(-)$ eigenchannel, while the open-string branch matches the unprotected $(+)$ eigenchannel, with the first physical even moment $j=2$ and the distinct $\sqrt{j-2}$ versus $\sqrt{j-1}$ branch points providing the sharpest anchor. The result is therefore an exact fixed-scale matching statement for the hadronic current-current correlator in the fixed-$j$ channel. It identifies the holographic DDVCS/DVCS amplitude as a hadronic generalization of the familiar vacuum current-correlator matching. | ホログラフィック QCD は、真空中の主要な短距離ベクトル電流 2 点関数を再現し、境界電流相関関数の対数 $Q^2$ 依存性を一致させることでバルクゲージ結合を固定します。 この真空一致が DDVCS/DVCS に関連するオフフォワードハドロン電流電流相関関数にまで拡張されることを示します。 固定 $j$ $t$ チャネル Witten 図から出発して、紫外線光子頂点が普遍的でモデルに依存しない一方、すべての赤外線感度がハドロン共形モーメントに分離される因数分解されたホログラフィック コンプトン振幅を導出します。 共形極限では、この上側頂点は仮想光子の純粋 AdS バルク波動関数のみに依存し、正確なガウス超幾何カーネルが得られます。 共線ウィンドウと単一の一致スケール $Q=μ=μ_0=μ_\ast$ では、このカーネルは摂動的 QCD のシングレット共形演算子積展開の $\pm$ 基底ウィルソン係数と正確に一致します。 チャネル辞書は動的に固定されます。 閉じた弦の分岐は保護された$(-)$固有チャネルに一致し、開いた弦の分岐は保護されていない$(+)$固有チャネルに一致します。 最初の物理的な偶数モーメント$j=2$と、異なる$\sqrt{j-2}$と$\sqrt{j-1}$の分岐点が最もシャープなアンカーを提供します。 したがって、結果として、固定$j$チャネルにおけるハドロン電流-電流相関関数の正確な固定スケール一致ステートメントが得られます。 これは、ホログラフィックDDVCS/DVCS振幅が、よく知られている真空電流-相関関数の一致のハドロン一般化であることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Cosmology is living through fascinating times, where new observations from ground and space telescopes are questioning the established paradigm, the so-called Lambda Cold Dark Matter model. The particle nature of Dark Matter is severely constrained by underground experiments, while recent observations by galaxy surveys indicate that the cosmological constant (Lambda) may not be constant after all. Furthermore, observations at high redshift of fully-formed galaxies with massive black holes at their centers by the James Webb Space Telescope, as well as black holes with unexpected properties observed by gravitational wave detectors LIGO-Virgo, are driving an in-depth revision of our assumptions in models of structure formation and the evolution of the universe. I propose to explore two new paradigms to account for Dark Matter and Dark Energy, based on known physics without the need for new particles nor new degrees of freedom. I will extend the primordial spectrum of fluctuations to small scales with new statistical properties to provide a viable Primordial Black Hole scenario for Dark Matter, and will include non-equilibrium thermodynamics in the expanding universe, in the form of General Relativistic Entropic Acceleration, to explain Dark Energy. My proposal could provide a unified explanation for a plethora of interrelated multi-epoch, multi-scale and multi-probe observations from present and future Gravitational Wave detectors, Large Scale Structure observatories and Cosmic Microwave Background experiments. It emphasizes the need to develop new theoretical ideas hand-in-hand with observations to acquire a deeper understanding of our universe. If these ideas are correct, they will open a new window into the early universe and a new fundamental understanding of gravity in the late universe. | 宇宙論は、地上および宇宙望遠鏡による新たな観測結果が、いわゆるラムダ冷暗黒物質モデルという確立されたパラダイムに疑問を投げかける、興味深い時代を迎えています。 暗黒物質の粒子性は地下実験によって厳しく制約されていますが、銀河サーベイによる最近の観測結果は、宇宙定数（ラムダ）が必ずしも一定ではない可能性を示唆しています。 さらに、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による高赤方偏移での巨大ブラックホール中心を持つ完全形成銀河の観測、および重力波検出器LIGO-Virgoによって観測された予期せぬ特性を持つブラックホールは、宇宙の構造形成と進化のモデルにおける我々の前提を根本的に見直すことを促しています。 私は、新たな粒子や新たな自由度を必要とせず、既知の物理学に基づいて暗黒物質と暗黒エネルギーを説明する2つの新しいパラダイムを探求することを提案します。 私は、新たな統計的特性を用いて、ゆらぎの原始スペクトルを微小スケールまで拡張し、ダークマターの実現可能な原始ブラックホールシナリオを提示します。 また、膨張宇宙における非平衡熱力学を、一般相対論的エントロピー加速の形で取り入れ、ダークエネルギーを説明します。 私の提案は、現在および将来の重力波検出器、大規模構造観測所、宇宙マイクロ波背景放射実験から得られる、相互に関連する多数の時代、スケール、プローブによる観測結果を統一的に説明できる可能性があります。 この提案は、宇宙をより深く理解するために、観測と並行して新たな理論的アイデアを開発する必要性を強調しています。 これらのアイデアが正しければ、初期宇宙への新たな窓が開かれ、後期宇宙における重力の新たな根本的な理解が得られるでしょう。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We discuss the effective field theory of large scale structure in terms of a single scalar degree of freedom, corresponding to the velocity potential of the matter fluid in a $Λ$CDM universe. This cosmic ``pion'' field is nonlinearly related to the overdensity and the gravitational potential, and corresponds to the Goldstone boson of spontaneously broken spacetime symmetry, allowing us to organize perturbation theory in a systematic way while keeping the symmetries manifest. We develop the effective field theory of the pion field to next-to-leading order, and we use it to calculate the corrections to the power spectrum and to check that these are consistent with the consistency relations of spontaneously broken spacetime symmetry. We compare our results against computer simulations for the evolution of large scale structure in the pion field picture, and we make use of N-body simulations to measure EFT coefficients and analyze the growth of additional degrees of freedom in the deep nonlinear regime. We conclude with a discussion of how the pion field picture may help suggest new variables for analyzing simulations and experimental surveys of large scale structure. | 本稿では、ΛCDM宇宙における物質流体の速度ポテンシャルに対応する単一のスカラー自由度という観点から、大規模構造の有効場理論について議論する。 この宇宙の「パイオン」場は、過密度と重力ポテンシャルに非線形的に関連しており、自発的に破れた時空対称性のゴールドストーンボソンに対応するため、対称性を維持しながら摂動論を体系的に整理することができる。 我々はパイオン場の有効場理論を次高次まで展開し、それを用いてパワースペクトルの補正を計算し、それらが自発的に破れた時空対称性の整合性関係と一致することを確認する。 我々の結果を、パイオン場描像における大規模構造の進化に関するコンピュータシミュレーションと比較し、N体シミュレーションを用いて有効場理論係数を測定し、深層非線形領域における追加の自由度の増加を解析する。 最後に、パイオン場の描像が、大規模構造のシミュレーションや実験的調査を分析するための新たな変数を提案するのにどのように役立つかについて議論する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Energy correlators offer a clean probe of quantum chromodynamics, serving as an ideal laboratory to rigorously investigate non-perturbative power corrections. The recent discovery that linear corrections exhibit a universal anomalous scaling points to a deep, underlying theoretical structure. We uncover the quantum field-theoretic origin of this phenomenon in the energy-energy correlator using light-ray operators. Through an explicit loop calculation, we derive the one-loop anomalous dimension, revealing that the dijet operator must be combined with a specific triple-jet component. This provides a first-principles framework that connects operator theory with high-precision collider phenomenology. | エネルギー相関関数は量子色力学を精密に探究する手段であり、非摂動的なべき乗補正を厳密に研究するための理想的な実験室として機能します。 線形補正が普遍的な異常スケーリングを示すという最近の発見は、その根底にある深い理論的構造を示唆しています。 本研究では、光線演算子を用いてエネルギー-エネルギー相関関数におけるこの現象の量子場理論的な起源を明らかにします。 明示的なループ計算を通して、1ループ異常次元を導出し、ダイジェット演算子が特定のトリプルジェット成分と結合する必要があることを明らかにします。 これにより、演算子理論と高精度衝突型加速器現象論を結びつける第一原理的な枠組みが提供されます。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A simple method is presented for deriving universal formulae for the correlators, frequently denoted $W_{g,n}(\{z_i\}), i=1,..n$, of a wide range of models of physical and mathematical interest. While many alternative methods exist for constructing such correlators, these formulae can be simply written in terms of one defining function and its derivatives. The method has been applied to the Airy and Bessel models, various minimal string and superstring theories, and their associated intersection theory settings, ordinary and various kinds of supersymmetric Weil-Petersson volumes, and more besides. For all these cases, their $W_{g,n}(\{z_i\})$ are just all specializations of the {\it same} universal formulae. A special variant of the method useful for ${N}{=}1$ supersymmetric cases is also presented. It allows for swift derivations of Norbury's three closed-form formulae for the volumes $V_{g,n}$ ($g{=}1,2,3$) of ${ N}{=}1$ supersymmetric Weil-Petersson volumes, and generalizations of them to a wider set of models. Moreover a new closed-form formula for the genus 4 case $V_{4,n}$ is derived. The straightforward method for how to derive such formulae for $g{>}4$ cases is described. Throughout, crucial roles are played by the underlying integrable KdV flows, as well as the Gel'fand-Dikii equation. | 物理的および数学的に興味深い幅広いモデルの相関関数（しばしば $W_{g,n}(\{z_i\}) i=1,..n$ と表記される）の普遍的な公式を導出する簡単な方法が提示される。 このような相関関数を構築するための代替方法は多数存在するが、これらの公式は、1 つの定義関数とその導関数を用いて簡単に記述できる。 この方法は、エアリーモデルとベッセルモデル、さまざまな最小弦理論と超弦理論、およびそれらに関連する交差理論の設定、通常の超対称ワイル・ペーターソン体積とさまざまな種類の超対称ワイル・ペーターソン体積などに適用されている。 これらのすべての場合において、$W_{g,n}(\{z_i\})$ はすべて、同じ普遍的な公式の特殊化にすぎない。 ${N}{=}1$ の超対称ケースに有用なこの方法の特殊な変種も提示される。 これにより、${ N}{=}1$ 超対称ワイル・ペーターソン体積の体積 $V_{g,n}$ ($g{=}1,2,3$) に対するノーベリーの 3 つの閉形式公式を迅速に導出でき、それらをより広いモデル群に一般化することができます。 さらに、種数 4 の場合の $V_{4,n}$ に対する新しい閉形式公式が導出されます。 $g{>}4$ の場合にそのような公式を導出する簡単な方法が説明されています。 全体を通して、基礎となる可積分 KdV フローとゲルファント・ディキイ方程式が重要な役割を果たします。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Wilson loop operators in ABJM theory provide a rich arena for studying defect conformal field theories (dCFTs) and the renormalization group (RG) flows connecting them. While these are well understood at weak coupling, a complete strong-coupling picture remains an open problem. In this paper, we present a systematic analysis of defect RG flows in ABJM at strong coupling, via holography. By examining fluctuations of fundamental strings in the AdS$_4 \times \mathbb{CP}^3$ background around classical AdS$_2$ solutions, we map worldsheet excitations to the operators in the dual dCFT which are responsible for the flows and determine their scaling dimensions, including subleading corrections from one-loop worldsheet effects. We show how different boundary conditions on string coordinates correspond to distinct operators and provide a geometric realization of the RG flows through interpolating boundary conditions. We apply this framework to fermionic 1/2 BPS, bosonic 1/6 BPS, and non-supersymmetric Wilson loops, establishing a coherent strong-coupling picture in which the 1/2 BPS loop is IR stable, the 1/6 BPS loop acts as a saddle point, and the non-supersymmetric configuration emerges as a natural UV fixed point. We also advance a proposal for the holographic dual of a second non-supersymmetric loop, in terms of averaging over Dirichlet boundary conditions. | ABJM理論におけるウィルソンループ演算子は、欠陥共形場理論（dCFT）とそれらをつなぐ繰り込み群（RG）の流れを研究するための豊かな場を提供する。 これらは弱結合ではよく理解されているが、強結合における完全な描像は未解決問題のままである。 本論文では、ホログラフィーを通して、強結合におけるABJMの欠陥RGの流れの体系的な解析を提示する。 古典的なAdS$_2$解の周りのAdS$_4 \times \mathbb{CP}^3$背景における基本弦のゆらぎを調べることにより、流れの原因となる双対dCFTの演算子にワールドシート励起をマッピングし、1ループワールドシート効果からの副次補正を含むスケーリング次元を決定する。 弦座標の異なる境界条件がどのように異なる演算子に対応するかを示し、境界条件を補間することによってRGの流れの幾何学的実現を提供する。 本研究では、この枠組みをフェルミオン1/2 BPS、ボソン1/6 BPS、および非超対称ウィルソンループに適用し、1/2 BPSループがIR安定であり、1/6 BPSループが鞍点として機能し、非超対称構成が自然なUV固定点として現れるという、一貫性のある強結合像を確立する。 また、ディリクレ境界条件による平均化という観点から、2番目の非超対称ループのホログラフィック双対に関する提案も行う。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We calculate the response of an Unruh--DeWitt detector in a 2+1d spacetime that contains a BTZ black hole in a superposition of locations. Upon performing a Quantum Reference Frame (QRF) transformation, this can also be seen as a detector in a superposition of locations in a single classical black hole spacetime. We use this to derive the form of the interaction of the detector and scalar field in such a superposition of spacetimes, ignoring backreaction. We define a measurement whose outcome probabilities contain a nonclassical contribution that would be absent for a black hole described by a classical mixture of positions. Finally, we compare our results with a previously studied setup involving a mass-superposed black hole by Foo et al in [Phys. Rev. Lett. 129, 181301 (2022)], and highlight a key difference. We show analytically how this difference arises from singularities in the spectrum probed by the detector. | 我々は、位置の重ね合わせ状態にあるBTZブラックホールを含む2+1次元時空におけるUnruh-DeWitt検出器の応答を計算する。 量子参照フレーム（QRF）変換を行うと、これは単一の古典的ブラックホール時空における位置の重ね合わせ状態にある検出器としても見ることができる。 我々はこれを利用して、バックリアクションを無視して、このような時空の重ね合わせ状態における検出器とスカラー場の相互作用の形式を導出する。 我々は、古典的な位置の混合によって記述されるブラックホールには存在しない非古典的寄与を結果確率に含む測定を定義する。 最後に、我々の結果をFooらによる[Phys. Rev. Lett. 129, 181301 (2022)]で以前に研究された質量重ね合わせブラックホールを含む設定と比較し、重要な違いを強調する。 我々は、この違いが検出器によってプローブされるスペクトルの特異点からどのように生じるかを解析的に示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate properties of the five-dimensional Chern--Simons AdS black hole coupled to $\mathrm{SU}(2)$ solitons by means of a minisuperspace approximation adapted to static, spherically symmetric configurations. The reduced action reproduces the known branch of solutions and provides a variational framework in which the boundary terms determine the conserved quantities and their conjugate variables. In particular, we recover the energy and the $\mathrm{U}(1)$ charge previously obtained by Hamiltonian methods, while the enlarged parameter space also reveals a momentum conjugate to the trace-torsion mode. The Euclidean action yields an entropy satisfying the first law of black hole thermodynamics. In contrast to many other torsional black hole models, the axial torsion parameter, describing the secondary black hole hair, together with the trace-torsion mode, contributes nontrivially to the entropy. The expression for the entropy obtained in this way is further confirmed by the other two methods found in the literature. | 静的で球対称な構成に適合したミニスーパースペース近似を用いて、$\mathrm{SU}(2)$ソリトンと結合した5次元チャーン・サイモンズAdSブラックホールの特性を調べた。 縮小された作用は既知の解の分岐を再現し、境界項が保存量とその共役変数を決定する変分フレームワークを提供する。 特に、ハミルトニアン法によって以前に得られたエネルギーと$\mathrm{U}(1)$電荷を回復し、拡張されたパラメータ空間はトレースねじれモードに共役な運動量も明らかにする。 ユークリッド作用は、ブラックホール熱力学の第一法則を満たすエントロピーを与える。 他の多くのねじれブラックホールモデルとは対照的に、二次ブラックホールヘアを記述する軸方向ねじれパラメータは、トレースねじれモードとともに、エントロピーに非自明に寄与する。 このようにして得られたエントロピーの式は、文献に見られる他の2つの方法によってさらに確認される。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| A rotating metric solution in Einstein-Gauss-Bonnet gravity with a negative cosmological constant was recently found in the Chern-Simons point. We construct a rotating thin shell gluing two spacetimes in Einstein-Gauss-Bonnet gravity, using the Davis junction conditions. We take the inner and outer spacetimes as replicas of the same rotating metric, with different values of mass and angular momentum. We show that the only possible thin shells either are vacuum thin shells or have a non-zero pressure in one tangential direction while the remaining stress tensor components vanish. We obtain the equation of motion for the shell, which resembles the continuity equation for a shell in General Relativity (GR), even though the quantity analogous to the intrinsic mass of the shell in GR is not connected to its stress tensor. We study the special case of vacuum thin shells connecting two spacetimes with zero hair. We obtain analytically the possible trajectories of the shell, and in certain situations we observe that the solution ceases to be valid. We find cases where the vacuum shell collapses and a naked singularity is formed. There two types of static vacuum thin shell solutions, one being stable occurring when both inner and outer spacetimes are overextremal, and the other unstable occurring when the horizons of inner and outer spacetimes approach each other, and are close to extremality. | 負の宇宙定数を持つアインシュタイン・ガウス・ボンネ重力における回転計量解が、最近チャーン・サイモンズ点で発見された。 我々は、デイビス接合条件を用いて、アインシュタイン・ガウス・ボンネ重力において2つの時空を繋ぐ回転薄殻を構築する。 内側と外側の時空を、質量と角運動量の異なる値を持つ同じ回転計量の複製とみなす。 可能な薄殻は、真空薄殻であるか、残りの応力テンソル成分がゼロである一方で、1つの接線方向に非ゼロの圧力を持つかのいずれかであることを示す。 我々は、一般相対性理論（GR）における殻の固有質量に相当する量が応力テンソルとは関連していないにもかかわらず、一般相対性理論（GR）における殻の連続方程式に似た、この殻の運動方程式を得る。 我々は、ゼロヘアで2つの時空を繋ぐ真空薄殻の特殊な場合を研究する。 我々は解析的にシェルの可能な軌道を求め、特定の状況下では解が有効でなくなることを観察した。 真空シェルが崩壊し、裸の特異点が形成されるケースが見つかった。 静的真空薄シェル解には2種類あり、1つは安定で、内側と外側の時空が両方とも極値に近い場合に発生し、もう1つは不安定で、内側と外側の時空の地平線が互いに接近し、極値に近い場合に発生する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the first formulation of linearised gravity in four dimensions which is manifestly Lorentz covariant and democratic, i.e. treats the two frames related by electric-magnetic duality on equal footing. It is well-known that four-dimensional linearised gravity belongs to a class of singleton representations of the four-dimensional conformal algebra $\mathfrak{so}(2,4)$. Our key insight is viewing this algebra as the isometry of $\text{AdS}_5$ and realising the massless spin-2 field as an edge mode of a five-dimensional topological field taking values in a specific finite-dimensional representation of $\mathfrak{so}(2,4)$. The desired four-dimensional action is then found by a covariant boundary reduction procedure. | 本稿では、明らかにローレンツ共変かつ民主的である、すなわち電磁双対性によって関連付けられた2つのフレームを同等に扱う、4次元線形化重力の最初の定式化を提示する。 4次元線形化重力は、4次元共形代数 $\mathfrak{so}(2,4)$ のシングルトン表現のクラスに属することはよく知られている。 我々の重要な洞察は、この代数を $\text{AdS}_5$ の等長変換とみなし、質量ゼロのスピン2場を、$\mathfrak{so}(2,4)$ の特定の有限次元表現で値をとる5次元位相場のエッジモードとして実現することである。 そして、共変境界縮小手順によって、所望の4次元作用が求められる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the phenomenological consequences of higher symmetry structures in axion effective field theories. Higher-group and non-invertible symmetries impose parametric constraints on the energy scales at which different symmetries can emerge in the infrared, providing a guide to the ultraviolet physics. We clarify and analyze these emergence constraints in axion EFTs coupled to abelian and non-abelian gauge bosons, with and without charged matter. We show that emergence constraints are universally saturated by anomaly inflow onto topological defects, while in perturbative UV completions they are supererogatory owing to the parametric separation of scales. | 本研究では、アクシオン有効場理論における高次対称構造の現象論的帰結を考察する。 高次群対称性と非可逆対称性は、赤外領域で異なる対称性が出現するエネルギー尺度にパラメトリックな制約を課し、紫外領域の物理への指針となる。 我々は、荷電物質の有無にかかわらず、アーベルゲージボソンおよび非アーベルゲージボソンと結合したアクシオン有効場理論におけるこれらの出現制約を明確化し、解析する。 出現制約は、トポロジカル欠陥への異常流入によって普遍的に飽和する一方、摂動的な紫外領域完成においては、尺度のパラメトリックな分離により、それらは超必須となることを示す。 |