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| Original Text | 日本語訳 |
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| We find that heavy quark transport beyond leading logarithm at weak coupling is intrinsically non-Gaussian: the longitudinal momentum transfer distribution has asymmetric exponential tails that are crucial for equilibration dynamics. We show this by computing the leading-order momentum transfer kernel for relativistic heavy quarks in weakly coupled non-Abelian plasmas, matching perturbative momentum transfer on the thermal scale to hard-thermal-loop-resummed soft physics. This is the same structure previously found in strongly coupled holographic plasmas, showing that it is not peculiar to weak or strong coupling, conformality, or supersymmetry. We therefore expect that this is a robust feature that physical quark-gluon plasma should also exhibit. | 弱結合における重クォークの輸送は、対数項を超えると本質的に非ガウス的であることがわかった。 すなわち、縦方向の運動量伝達分布は、平衡化ダイナミクスにとって重要な非対称な指数関数的な裾野を持つ。 我々は、弱結合非アーベルプラズマ中の相対論的重クォークの運動量伝達カーネルの主項を計算し、熱スケールでの摂動運動量伝達をハード熱ループ再和ソフト物理に一致させることで、このことを示した。 これは、以前に強結合ホログラフィックプラズマで発見された構造と同じであり、弱結合や強結合、共形性、超対称性に特有のものではないことを示している。 したがって、これは物理的なクォークグルーオンプラズマにも見られるはずの堅牢な特徴であると我々は予想する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| While spin polarization from synchrotron radiation is well established, the polarization of orbital angular momentum (OAM) in such radiative processes remains elusive. We study radiation and polarization of relativistic electrons in a uniform magnetic field, focusing on OAM polarization radiation for vortex electrons which carry intrinsic OAM. The results illustrate that transition rates are asymmetric in the low-photon-energy regime, favoring OAM decrease, analogous to the spin-flip asymmetry in the Sokolov-Ternov effect. Under these conditions, synchrotron radiation can polarize the OAM. The characteristic relaxation time and stationary-state OAM distribution are obtained analytically. The polarization of spin about \(\mathcal{P}_{\text{spin}}\) reaches \(92.38\%\), while that of \(\mathcal{P}_{\text{OAM}}\) can even approach almost unity for a large OAM; however, their polarization behaviors are different. For typical storage ring parameters, the OAM polarization time is orders of magnitude shorter than the spin polarization time. Thus, synchrotron radiation offers a mechanism for controlling vortex electron beams which carry OAM for high-energy accelerator applications. | シンクロトロン放射によるスピン偏極はよく知られているが、このような放射過程における軌道角運動量 (OAM) の偏極は依然として不明である。 我々は、一様な磁場中の相対論的電子の放射と偏極を研究し、固有の OAM を持つ渦電子の OAM 偏極放射に焦点を当てる。 結果は、低光子エネルギー領域では遷移率が非対称であり、OAM の減少が有利であることを示しており、これはソコロフ・テルノフ効果におけるスピン反転の非対称性に類似している。 このような条件下では、シンクロトロン放射は OAM を偏極させることができる。 特徴的な緩和時間と定常状態の OAM 分布は解析的に得られる。 \(\mathcal{P}_{\text{spin}}\) に関するスピン偏極は \(92.38\%\) に達するが、\(\mathcal{P}_{\text{OAM}}\) の偏極は大きな OAM ではほぼ 1 に近づくことさえある。 ただし、それらの偏極挙動は異なる。 一般的な蓄積リングのパラメータでは、OAM偏極時間はスピン偏極時間よりも桁違いに短い。 したがって、シンクロトロン放射は、高エネルギー加速器用途においてOAMを運ぶ渦状電子ビームを制御するメカニズムを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The photon hologram of a one-particle density matrix of a photon gas is derived including the case where the energy of a probe photon is above the electron-positron pair creation threshold. The explicit expressions for the holograms of a photon gas with one-particle density matrix in the form of a single Gaussian and of coherent and incoherent lattices of Gaussians are obtained. The conditions for resonant cones of coherent scattering by coherent and incoherent lattices are found. These conditions turn out to be different. The explicit expression for the dielectric susceptibility tensor of a photon gas and of a single photon prepared in arbitrary quantum states are derived on the probe photon mass-shell. It is established that a photon gas and a single photon behave in coherent photon scattering as a medium with linear and circular birefringences that is transparent below the electron-positron creation threshold and is absorbing otherwise. It is shown that, for the probe photon energies of order $1$ GeV and higher, the energies of target photons of order $1$ eV and higher, and the photon gas density such that the classical intensity parameter is of order unity, the hologram of the photon gas can be measured with existing experimental facilities. | 光子ガスの1粒子密度行列の光子ホログラムは、プローブ光子のエネルギーが電子-陽電子対生成閾値を超える場合を含めて導出される。 単一ガウス関数、およびコヒーレントおよびインコヒーレントなガウス格子の形の1粒子密度行列を持つ光子ガスのホログラムの明示的な式が得られる。 コヒーレントおよびインコヒーレントな格子によるコヒーレント散乱の共鳴円錐の条件が見つかる。 これらの条件は異なることが判明する。 プローブ光子の質量殻上で、光子ガスおよび任意の量子状態に準備された単一光子の誘電率テンソルの明示的な式が導出される。 光子ガスおよび単一光子は、コヒーレント光子散乱において、電子-陽電子生成閾値以下では透明で、それ以外の場合は吸収する、線形および円偏光複屈折を持つ媒質として振る舞うことが確立される。 プローブ光子のエネルギーが約 1 GeV 以上、ターゲット光子のエネルギーが約 1 eV 以上、そして古典的な強度パラメータが 1 程度となるような光子ガス密度の場合、既存の実験設備で光子ガスのホログラムを測定できることが示されている。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We quantise integrable point-particle systems with opposite-sign kinetic terms and nontrivial interactions. Using methods from separability theory, we show that previously determined classical stability conditions also imply discrete separated eigenvalue spectra. The resulting energy spectrum is unbounded above and below but not necessarily dense. We establish sufficient conditions for (i) exactly one accumulation point, or (ii) none at all. This dispels the widespread notion that ghostly quantum systems must have a continuous or dense energy spectrum. | 我々は、符号が逆の運動項と非自明な相互作用を持つ可積分点粒子系を量子化する。 分離可能性理論の手法を用いて、以前に決定された古典的な安定性条件が、離散的に分離された固有値スペクトルも意味することを示す。 結果として得られるエネルギースペクトルは上下に有界ではないが、必ずしも稠密ではない。 我々は、（i）ちょうど1つの蓄積点、または（ii）全く蓄積点がない場合の十分条件を確立する。 これは、幽霊のような量子系は連続的または稠密なエネルギースペクトルを持たなければならないという広く信じられている考えを覆すものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We quantize a classically stable system of a harmonic oscillator polynomially coupled to a ghost with negative kinetic energy. We prove that due to an integral of motion with a positive discrete spectrum: i) the Hamiltonian has a pure point spectrum unbounded in both directions, ii) the evolution is manifestly unitary, iii) the vacuum is well-defined, iv) expectation values for squares of canonical variables are bounded. Numerical solutions of the Schrödinger equation confirm these results. We argue that the discrete spectrum of the integral of motion enforces stability for extended interactions. | 我々は、負の運動エネルギーを持つゴーストと多項式的に結合した調和振動子の古典的に安定なシステムを量子化する。 正の離散スペクトルを持つ運動積分により、以下のことが証明される。 i) ハミルトニアンは両方向に無限の純点スペクトルを持つ、ii) 進化は明らかにユニタリーである、iii) 真空は明確に定義されている、iv) 正準変数の二乗の期待値は有界である。 シュレーディンガー方程式の数値解はこれらの結果を裏付けている。 我々は、運動積分の離散スペクトルが拡張相互作用の安定性を保証すると主張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present the RLL-realization of extended orthosymplectic quantum supergroups for any parity sequence, with R-matrices evaluated in the earlier work arxiv:2408.16720. Our isomorphism is compatible with the internal structure of generalized doubles. We also relate different sign conventions through 2-cocycle twists. Furthermore, we establish a factorization of the reduced R-matrix within the RLL-realization. | 本稿では、任意のパリティ列に対する拡張直交シンプレクティック量子超群のRLL実現を提示する。 R行列は、先行研究arxiv:2408.16720で評価されている。 我々の同型性は、一般化ダブルの内部構造と互換性がある。 また、2コサイクルツイストを通して、異なる符号規約を関連付ける。 さらに、RLL実現内で縮小R行列の因数分解を確立する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| In this work, we systematically investigate the quantum-information diagnostics of cosmological perturbations with a nontrivial sound speed, utilizing a normalized open two-mode squeezed-state framework. Rather than introducing new observables, our analysis focuses on how a modified sound speed dynamically reshapes the Schrödinger evolution of the squeezing parameters ($r_k$ and $φ_k$). We demonstrate how these dynamical changes are inherited by the reduced density matrix of the observable sector. By employing a sound-speed-resonance parametrization, we derive and evaluate the purity, von Neumann entropy, Rényi entropies, and logarithmic negativity. To overcome the intrinsic multiscale stiffness of the post-inflationary equations, we introduce a bounded variable $x = \tanh r_k$ as a partial regularization, which enables reliable numerical simulations exclusively within the inflationary regime. Our numerical results reveal that a nontrivial sound speed significantly suppresses the purity of the reduced state, indicating enhanced effective mixedness. Simultaneously, it strongly amplifies and modulates both the entropic and entanglement diagnostics. More precisely, a nontrivial sound speed postpones the onset of classicality by modulating the decoherence process. Ultimately, we show that a nontrivial sound speed leaves distinct and identifiable quantum-information signatures within the entanglement structure of the early universe. | 本研究では、正規化されたオープン2モードスクイーズド状態のフレームワークを利用して、非自明な音速を持つ宇宙論的摂動の量子情報診断を体系的に調査します。 新しい観測量を導入するのではなく、我々の分析は、修正された音速がスクイージングパラメータ（$r_k$と$φ_k$）のシュレーディンガー進化をどのように動的に再構築するかに焦点を当てています。 これらの動的変化が、観測量セクターの縮小密度行列にどのように継承されるかを示します。 音速共鳴パラメータ化を用いることで、純度、フォン・ノイマンエントロピー、レニーエントロピー、および対数負性を導出し、評価します。 インフレーション後の方程式の固有のマルチスケール剛性を克服するために、部分的な正則化として有界変数$x = \tanh r_k$を導入し、インフレーション領域内でのみ信頼性の高い数値シミュレーションを可能にします。 我々の数値計算結果は、非自明な音速が縮約状態の純度を著しく抑制し、実効的な混合性を高めることを示している。 同時に、音速はエントロピー診断とエンタングルメント診断の両方を強く増幅・変調する。 より正確には、非自明な音速はデコヒーレンス過程を変調することで古典性の開始を遅らせる。 最終的に、非自明な音速は初期宇宙のエンタングルメント構造内に明確で識別可能な量子情報痕跡を残すことを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Gravitational path-integral over $\mathbb{R}\times S^3$ complex metrics with fluctuations is studied in 4D for Einstein-Hilbert gravity in Lorentzian signature, with the aim to investigate the IR properties of complex saddles for various boundary choices. General covariance doesn't allow arbitrary boundary choices for the background and fluctuations. In the ADM-decomposition, while imposing ``no-boundary'' condition at the initial boundary, two scenarios are considered for the final boundary: Dirichlet and fixed extrinsic curvature. Universe undergoes transition from a Euclidean to Lorentzian phase in either scenario, where the dominant saddle in Euclidean phase correspond to a Euclidean metric (imaginary time), while the Lorentzian phase has two complex metrics as dominant saddles which superimpose. One-loop corrected lapse action is computed using Hurwitz-Zeta regularization. UV-divergences canceled by suitable counter terms lead to a renormalized lapse action. One-loop renormalized Hartle-Hawking wave-function is computed using the Picard-Lefschetz and WKB methods, where the contributions coming from the metric-fluctuations show secularly growing infrared divergences as the Universe expands. This is compared with the situation in pure Lorentzian dS, corresponding to a Universe transitioning from an initial state of vanishing conjugate momenta to final state of fixed extrinsic curvature, thereby giving real saddles. Picard-Lefschetz methods alone are not sufficient to overcome the technical hurdles in the one-loop computation, which needs to be supplemented by an $iε$-prescription, achieved via slight complexification of the cosmological constant $Λ$. The UV renormalized one-loop dS wavefunction has the same leading IR divergence as for the Hartle-Hawking no-boundary Universe. Interestingly for all boundary choices considered, the saddles remain KSW-allowed. | ゆらぎを伴う $\mathbb{R}\times S^3$ 複素計量上の重力経路積分は、ローレンツ符号のアインシュタイン・ヒルベルト重力に対して 4 次元で研究され、さまざまな境界選択に対する複素鞍点の IR 特性を調査することを目的としています。 一般的な共変性では、背景とゆらぎの任意の境界選択は許可されません。 ADM 分解では、初期境界で「境界なし」条件を課しながら、最終境界に対して 2 つのシナリオが考慮されます。 ディリクレ境界と固定された外因性曲率です。 宇宙はどちらのシナリオでもユークリッド相からローレンツ相に遷移し、ユークリッド相の支配的な鞍点はユークリッド計量 (虚時間) に対応し、ローレンツ相では 2 つの複素計量が支配的な鞍点として重なり合います。 1 ループ補正されたラプス作用は、フルヴィッツ・ゼータ正則化を使用して計算されます。 適切なカウンター項によって相殺される紫外発散は、再規格化されたラプス作用につながる。 1ループ再規格化されたハートリー・ホーキング波動関数は、ピカール・レフシェッツ法とWKB法を用いて計算され、計量ゆらぎからの寄与は、宇宙の膨張に伴って長期的に増大する赤外発散を示す。 これは、共役運動量がゼロになる初期状態から固定された外曲率の最終状態へと移行する宇宙に対応する純粋なローレンツdSの状況と比較され、それによって実数鞍点が生じる。 ピカール・レフシェッツ法だけでは、1ループ計算における技術的な障害を克服するには不十分であり、宇宙定数Λのわずかな複素化によって達成される$iε$処方によって補完する必要がある。 紫外再規格化された1ループdS波動関数は、ハートリー・ホーキング境界なし宇宙と同じ主要な赤外発散を持つ。 興味深いことに、検討したすべての境界条件において、鞍点はKSWで許容されるままである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We have considered the problem of the influence of inhomogeneity of gravitational field on transport effects predicted by the field theory describing massless Dirac fermions in the Maxwell and dark matter background. As a model of dark sector one takes into account dark photon model, where the hidden sector is described by the auxiliary U(1)-gauge field coupled to the visible sector. Elaborating the model we restrict our considerations to the case when Weyl type conformal transformation slightly differs from the Minkowski spacetime. This assumption simplifies the calculations and enables us not to use complicated methods of the quantum field theory in the curved background. The resulting currents stemming both from visible and dark sectors are proportional to the adequate beta functions appearing in the elaborated systems. For charge-less dark sector we predict corrections to the scale conductivities in both sectors: linear in α in the dark sector and quadratic in the visible one. | 我々は、マクスウェル背景とダークマター背景における質量ゼロのディラックフェルミオンを記述する場の理論によって予測される輸送効果に対する重力場の不均一性の影響の問題を検討した。 ダークセクターのモデルとして、ダークフォトンモデルを考慮し、隠れたセクターは可視セクターに結合した補助的なU(1)ゲージ場によって記述される。 モデルを詳細化するにあたり、ワイル型の共形変換がミンコフスキー時空とわずかに異なる場合のみを考察対象とする。 この仮定により計算が簡略化され、曲がった背景における量子場理論の複雑な手法を用いずに済む。 可視セクターとダークセクターの両方から生じる結果的な電流は、詳細化されたシステムに現れる適切なベータ関数に比例する。 電荷のないダークセクターの場合、両セクターのスケール伝導率に対する補正を予測する。 ダークセクターではαに線形、可視セクターでは2次である。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The paper develops a model to understand the effective quantum geometry of a black hole horizon and the emission of Hawking spectrum in 2+1 dimensions. We argue that one may view the black hole horizon as formed out of quantised lengths of elementary quanta of value $8π\ell_{P}\, n$, where $n\in \mathbb{N}$, and $\ell_{P}$ is the Planck length. To an observer near the black hole horizon, the entropy (or length of horizon cross-section) is related to the black hole energy. Hence, one may develop a formulation of length ensemble (similar to the area canonical ensemble of Krasnov) from which the black body spectrum may be obtained directly. To this local observer, the temperature of the Hawking spectrum is modified due to the Tolman factor. | 本論文では、2+1次元におけるブラックホール事象の地平線の有効量子幾何学とホーキングスペクトルの放出を理解するためのモデルを開発する。 我々は、ブラックホール事象の地平線は、$8π\ell_{P}\, n$の値を持つ基本量子の量子化された長さから構成されていると考えることができると主張する。 ここで、$n\in \mathbb{N}$、$\ell_{P}$はプランク長である。 ブラックホール事象の地平線近傍の観測者にとって、エントロピー（または事象の地平線の断面積の長さ）はブラックホールのエネルギーと関連している。 したがって、長さアンサンブル（クラスノフの面積正準アンサンブルに類似）の定式化を開発することができ、そこから黒体スペクトルを直接得ることができる。 この局所的な観測者にとって、ホーキングスペクトルの温度はトルマン因子によって変化する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Fermion condensate inflation, where inflation emerges from four-fermion interactions induced by spacetime torsion, removes the need for additional scalar fields beyond the Standard Model. In this framework, the fermion field can be decomposed into two distinguished sectors, each giving rise to bound states. After integrating out fermions, the bound fields play the roles of the inflaton and the auxiliary fields, resembling hybrid inflation with a waterfall mechanism. The inclusion of an axial chemical potential naturally introduces a mechanism to end inflation and trigger instant preheating. During the waterfall phase, the effective potential of the fermion condensate supports the formation of non-topological solitons such as Q-balls, which act as seeds of primordial black holes. This model is intrinsically connected to Chern-Simons gravity, which implies a parity-violating universe. Consequently, both the primordial black hole (PBH) dark-matter abundance and parity-violation signatures could provide observational tests of the model. | フェルミオン凝縮インフレーションは、時空のねじれによって誘発される4つのフェルミオンの相互作用からインフレーションが生じるもので、標準模型を超える追加のスカラー場を必要としません。 この枠組みでは、フェルミオン場は2つの異なるセクターに分解でき、それぞれが束縛状態を生み出します。 フェルミオンを積分消去した後、束縛場はインフラトンと補助場の役割を果たし、ウォーターフォール機構を持つハイブリッドインフレーションに似ています。 軸方向の化学ポテンシャルを導入することで、インフレーションを終了させ、瞬時の予熱を引き起こすメカニズムが自然に導入されます。 ウォーターフォール段階では、フェルミオン凝縮体の有効ポテンシャルが、原始ブラックホールの種となるQボールなどの非トポロジカルソリトンの形成をサポートします。 このモデルは、パリティ対称性を破る宇宙を意味するチャーン・サイモンズ重力と本質的に結びついています。 したがって、原始ブラックホール（PBH）の暗黒物質の存在量とパリティ対称性の破れの兆候の両方が、このモデルの観測的検証を提供する可能性がある。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The internal low-energy symmetry of the massless Lorentz-invariant Dirac Hamiltonian in $2+1$ dimensions is known to be $O(2N)$, where $N$ is the number of two-component Dirac fermions. Here we point out that there exists an analogous internal symmetry of the single-particle quadratic-band-touching Hamiltonian in two spatial dimensions, and it is the unitary symplectic group, $USp(2N)$. All fermionic bilinears belong to one of the three small irreducible representations of this group. The interacting theory that respects the $USp(2N)$ symmetry and the spatial rotations is constructed and found to allow two independent interaction terms. When these interactions are infrared-relevant the symplectic symmetry either remains preserved or becomes spontaneously broken to $USp(N) \times USp(N)$. The symmetry in the lattices such as honeycomb to infinite order in the dispersion's expansion in powers of local momentum is given by the overlap of the symplectic and the orthogonal groups. We show that this overlap is $O(2N) \bigcap USp(2N) = U(N)$. | 2+1 次元の質量ゼロのローレンツ不変ディラック ハミルトニアンの内部低エネルギー対称性は、2 成分ディラック フェルミオンの数を N とすると、O(2N) であることが知られています。 ここでは、2 次元空間における単粒子二次バンド接触ハミルトニアンにも同様の内部対称性が存在し、それがユニタリ シンプレクティック群 USp(2N) であることを指摘します。 すべてのフェルミオン双線形は、この群の 3 つの小さな既約表現のいずれかに属します。 USp(2N) 対称性と空間回転を尊重する相互作用理論を構築し、2 つの独立した相互作用項を許容することが分かりました。 これらの相互作用が赤外関連である場合、シンプレクティック対称性は保持されるか、自発的に USp(N) \times USp(N) に破れます。 ハニカム格子などの格子における、局所運動量のべき乗による分散展開の無限次までの対称性は、シンプレクティック群と直交群の重なりによって与えられます。 この重なりは $O(2N) \bigcap USp(2N) = U(N)$ であることを示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We construct asymptotically AdS$_5$ black brane solutions in a theory of gravity with an infinite series of curvature corrections. The action is based on an $O(d,d)$ symmetric ansatz which has been argued to describe the classical NSNS sector of string theories. We find that, for this general class of theories, the singularity behind the horizon is not resolved by the curvature corrections. The approach to the singularity is however generically modified, being characterized by different Kasner exponents. We also show that, in the presence of a non-trivial dilaton, a slight generalization of these types of curvature corrections can generate dynamically a negative cosmological constant in the region of small coupling. This provides a mechanism through which asymptotic freedom could emerge in the hypothetical string dual of QCD. | 無限級数の曲率補正を用いた重力理論において、漸近的にAdS$_5$ブラックブレーン解を構築する。 作用は、弦理論の古典的なNSNSセクターを記述すると主張されてきた$O(d,d)$対称アンザッツに基づいている。 この一般的な理論クラスでは、曲率補正によって地平線の背後の特異点が解消されないことがわかった。 しかし、特異点への接近は一般的に修正され、異なるカスナー指数によって特徴付けられる。 また、非自明なダイラトンが存在する場合、これらのタイプの曲率補正をわずかに一般化することで、結合定数が小さい領域で負の宇宙定数を動的に生成できることも示す。 これは、QCDの仮説的な弦双対において漸近的自由が出現するメカニズムを提供する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We compute the holographic complexity of conformal quantum fields in rigid global de Sitter spacetime (dS$_{d}$) using the volume and action prescriptions. First we consider AdS$_{d+1}$ spacetime in global dS$_{d}$ foliations, and compute the complexity of the CFT supported on the global dS$_{d}$ conformal boundary. Next, we consider CFT supported on a global dS$_d$ (UV) brane embedded in AdS$_{d+1}$ spacetime, and compute the holographic complexity in this brane set up. We compare and contrast the results in the two cases, as well as with related results in the literature obtained in alternative holographic set ups involving patches of de Sitter spacetime covered by static coordinates or conformal (Poincaré) coordinates. | 体積と作用の処方を用いて、剛体大域ド・ジッター時空（dS$_{d}$）における共形量子場のホログラフィック複雑性を計算します。 まず、大域dS$_{d}$葉層構造におけるAdS$_{d+1}$時空を考え、大域dS$_{d}$共形境界上に支持されるCFTの複雑性を計算します。 次に、AdS$_{d+1}$時空に埋め込まれた大域dS$_d$（UV）ブレーン上に支持されるCFTを考え、このブレーン設定におけるホログラフィック複雑性を計算します。 2つのケースの結果、および静的座標または共形（ポアンカレ）座標で覆われたド・ジッター時空のパッチを含む代替ホログラフィック設定で得られた文献の関連結果を比較検討します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We prove an exact quantum conservation law for a harmonic oscillator coupled to a ghost degree of freedom: a second classical conserved quantity lifts to a quantum operator that commutes with the Hamiltonian with no hbar corrections, yielding a rigorous, state-independent upper bound on the mean squared phase-space radius for all time and every quantum state with finite initial second moments. The proof uses only canonical commutation relations and the Leibniz rule; it requires no confining potential, no spectral assumptions, and no perturbative expansion. The interaction studied here is bounded and vanishes at large separations, the generic situation in effective field theory, yet this suffices to guarantee quantum stability in the sense of bounded second moments. Three independent numerical frameworks (Heisenberg picture, Schrodinger picture, and Fock-space diagonalization) confirm wavepacket confinement below the analytic bound, a real energy spectrum, and Poisson level statistics numerically consistent with an integrable structure. The absence of a confining potential means the proof is silent on spectral discreteness and the existence of a ground state; those questions, addressed for polynomial confining interactions in concurrent work, remain open for the interaction class studied here and represent the sharpest targets for future work. Ghost quantum instability is therefore not an inevitable consequence of a wrong-sign kinetic term but depends critically on the interaction structure. | 我々は、ゴースト自由度と結合した調和振動子に対する厳密な量子保存則を証明する。 すなわち、2番目の古典的な保存量が、ハミルトニアンと可換な量子演算子に持ち上げられ、hbar補正なしで、有限の初期2次モーメントを持つすべての時間とすべての量子状態に対して、位相空間の平均二乗半径に対する厳密で状態に依存しない上限が得られる。 証明には、正準交換関係とライプニッツ規則のみを使用し、閉じ込めポテンシャル、スペクトル仮定、摂動展開は必要ない。 ここで研究される相互作用は有界であり、大きな分離では消滅する。 これは有効場理論における一般的な状況であるが、これは有界な2次モーメントの意味で量子安定性を保証するのに十分である。 3つの独立した数値フレームワーク（ハイゼンベルク描像、シュレーディンガー描像、フォック空間対角化）は、解析的限界を下回る波束の閉じ込め、実エネルギースペクトル、および可積分構造と数値的に一致するポアソンレベルの統計を確認する。 閉じ込めポテンシャルが存在しないということは、スペクトル離散性や基底状態の存在については証明が何も示していないことを意味します。 これらの問題は、同時進行の研究で多項式閉じ込め相互作用について扱われていますが、ここで研究されている相互作用クラスでは未解決のままであり、今後の研究における最も重要な課題となっています。 したがって、ゴースト量子不安定性は、符号が間違っている運動項の必然的な結果ではなく、相互作用構造に大きく依存します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We investigate quantum entanglement and Bell-inequality violation in top-antitop pair production at future lepton colliders such as the International Linear Collider (ILC) and multi-TeV muon colliders. Within the Standard Model (SM), the process proceeds through $s$-channel $γ$ and $Z$ exchange and exhibits characteristic spin-correlation patterns that encode a non-trivial amount of entanglement. We then examine how these features are modified in several well-motivated extensions of the SM:(i) a neutral scalar mediator that couples to charged leptons and top quarks via Yukawa interactions and contributes as an additional $s$-channel exchange; (ii) the minimal gauged $U(1)_{B-L}$ model, which introduces a new neutral gauge boson $Z'$ coupling vectorially to SM fermions; and (iii) a Randall-Sundrum scenario, in which the exchange of massive Kaluza-Klein gravitons arising from a warped extra dimension induces additional spin-dependent interactions. For all cases, we evaluate quantum-information observables, including the entanglement marker, the concurrence, and the maximal Clauser-Horne-Shimony-Holt parameter, and study their dependence on the center-of-mass energy, scattering angle, and model parameters. We find that, relative to the SM expectation, the entanglement is typically reduced in the scalar-mediator scenario, while sizable deviations can arise in the $U(1)_{B-L}$ and Randall-Sundrum cases for phenomenologically relevant regions of parameter space. These results demonstrate the potential of quantum-information observables as sensitive probes of new neutral interactions and extra-dimensional dynamics in future lepton colliders. | 我々は、国際線形衝突型加速器 (ILC) やマルチ TeV ミューオン衝突型加速器などの将来のレプトン衝突型加速器でのトップ - 反トップ対生成における量子もつれとベル不等式の破れを調査する。 標準模型 (SM) では、このプロセスは $s$ チャネル $γ$ と $Z$ の交換を通じて進行し、非自明な量のもつれを符号化する特徴的なスピン相関パターンを示す。 次に、これらの特徴が、十分に動機付けられた SM のいくつかの拡張でどのように変更されるかを調べる: (i) 湯川相互作用を介して荷電レプトンとトップクォークに結合し、追加の $s$ チャネル交換として寄与する中性スカラー媒介子。 (ii) SM フェルミオンにベクトル的に結合する新しい中性ゲージボソン $Z'$ を導入する最小ゲージ $U(1)_{B-L}$ モデル。 （iii）ランドール・サンドラムシナリオでは、歪んだ余剰次元から生じる質量のあるカルツァ・クライン重力子の交換により、スピン依存の相互作用が追加的に誘発されます。 すべての場合において、量子情報観測量（エンタングルメントマーカー、コンカレンス、最大クラウザー・ホーン・シモニ・ホルトパラメータなど）を評価し、重心系エネルギー、散乱角、モデルパラメータへの依存性を調べます。 標準模型の予測と比較して、スカラー媒介子シナリオではエンタングルメントが一般的に減少する一方、パラメータ空間の現象論的に関連する領域では、U(1)_{B-L}$ およびランドール・サンドラムの場合にかなりのずれが生じる可能性があることが分かりました。 これらの結果は、量子情報観測量が、将来のレプトン衝突型加速器における新たな中性相互作用および余剰次元ダイナミクスの高感度プローブとして有望であることを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We study the late-time evolution of an anisotropic Bianchi-I universe with radiation in the framework of asymptotically safe gravity. We first discuss the radiation-dominated universe for the perfect fluid with the equation of state $p=ρ/3$, and find that the classical evolution involves logarithmic terms, which lead to a slow approach toward isotropy. The quantum effects introduce subleading corrections that soften the anisotropy in the intermediate stage. Next we discuss the universe with magnetic fields. For a vanishing classical cosmological constant, we find that the universe in general evolves toward a Kasner-type regime with persistent anisotropy while the expansion rate is enhanced by quantum effects, leading to a faster decay of the magnetic field. In contrast, for a nonzero classical cosmological constant, the late-time dynamics are dominated by the cosmological constant, and the universe asymptotically approaches an isotropic de Sitter phase with exponential decay of both anisotropies and the magnetic field. Finally, we employ Hodge duality to demonstrate that these cosmological findings apply equally to environments dominated by electric fields. | 我々は、漸近的に安全な重力の枠組みで、放射を伴う異方性ビアンキI宇宙の後期進化を研究する。 まず、状態方程式 $p=ρ/3$ を持つ完全流体の放射優勢宇宙について議論し、古典的な進化には対数項が含まれ、等方性への緩やかな接近につながることを知る。 量子効果は、中間段階で異方性を緩和する副次的な補正を導入する。 次に、磁場のある宇宙について議論する。 古典的な宇宙定数がゼロの場合、宇宙は一般的に持続的な異方性を持つカスナー型レジームに向かって進化し、膨張率は量子効果によって増強され、磁場の減衰が速くなることがわかった。 対照的に、古典的な宇宙定数がゼロでない場合、後期のダイナミクスは宇宙定数によって支配され、宇宙は異方性と磁場の両方が指数関数的に減衰する等方性ド・ジッター相に漸近的に近づく。 最後に、ホッジ双対性を用いて、これらの宇宙論的知見が電場が支配的な環境にも同様に適用できることを示す。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We obtain exact expressions for various factors involved in the Hadamard form of the retarded Green function for the (Bardeen-Press-)Teukolsky equation on Schwarzschild spacetime. We use these to improve on previous results for the calculation of this Green function. We work in a spacetime $\mathcal{M}_2\times\mathbb{S}^2$ conformal to Schwarzschild, in which the metric takes a direct product form. This allows us to derive a separable form for the direct (i.e., singular) part of the Hadamard form of the retarded Green function. The angular factor in this quantity is calculated explicitly. This shows an interesting interplay between geodesics of $\mathbb{S}^2$, spin-weighted spherical harmonics, and Euler angles. The $\mathcal{M}_2$ factor equates to a spin-dependent factor that satisfies a transport equation along geodesics, times the square root of the van Vleck determinant. Both terms are calculated in an exact form for constant radius orbits (which includes the cases of circular timelike geodesics and static worldlines of Schwarzschild spacetime). This separable form also allows us to obtain the multipolar $\ell$-modes of the direct part for electromagnetic and gravitational field perturbations. We then use these $\ell$-modes to calculate, in the gravitational case, the retarded Green function minus its direct part: this is a better representation in practise of the retarded Green function for points near coincidence. | シュワルツシルト時空上の (バーディーン・プレス) テウコルスキー方程式の遅延グリーン関数のアダマール形式に含まれる様々な因子の厳密な式を導出します。 これらを用いて、このグリーン関数の計算に関する以前の結果を改善します。 シュワルツシルトに共形な時空 $\mathcal{M}_2\times\mathbb{S}^2$ で作業します。 この時空では計量は直積形式をとります。 これにより、遅延グリーン関数のアダマール形式の直接 (すなわち特異) 部分の分離可能な形式を導出できます。 この量の角度因子は明示的に計算されます。 これは、$\mathbb{S}^2$ の測地線、スピン重み付き球面調和関数、およびオイラー角の間の興味深い相互作用を示しています。 $\mathcal{M}_2$ 因子は、測地線に沿った輸送方程式を満たすスピン依存因子と、ファン・ヴレック行列式の平方根の積に等しくなります。 両方の項は、一定半径軌道 (円形時間的測地線とシュワルツシルト時空の静的ワールドラインの場合を含む) に対して正確な形式で計算されます。 この分離可能な形式により、電磁場および重力場の摂動に対する直接部分の多極 $\ell$ モードも取得できます。 次に、これらの $\ell$ モードを使用して、重力の場合、遅延グリーン関数から直接部分を引いた値を計算します。 これは、一致に近い点に対する遅延グリーン関数の実際的なより良い表現です。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The global topology of spacetime, though invisible to local curvature measurements, leaves signatures on the correlation functions of quantum fields. We study these signatures using an Unruh-DeWitt particle detector operating in four-dimensional Minkowski spacetime with two spatial directions periodically identified, yielding a spatial topology $\mathbb{R}\times T^2$. We compute detector transition rates for three trajectories: uniform inertial motion, uniform proper acceleration directed along one of the compact axes, and uniform proper acceleration along the non-compact axis. Our results show how a local quantum measurement can reveal features of the large-scale spatial topology. | 時空のグローバルなトポロジーは、局所的な曲率測定では見えませんが、量子場の相関関数に痕跡を残します。 我々は、2つの空間方向が周期的に識別される4次元ミンコフスキー時空で動作するUnruh-DeWitt粒子検出器を用いて、これらの痕跡を研究しました。 これにより、空間トポロジー$\mathbb{R}\times T^2$が得られます。 我々は、一様な慣性運動、コンパクト軸の1つに沿った一様な固有加速度、および非コンパクト軸に沿った一様な固有加速度という3つの軌道について、検出器の遷移率を計算しました。 我々の結果は、局所的な量子測定が大規模な空間トポロジーの特徴をどのように明らかにするかを示しています。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Ultra high energy cosmic rays have been see coming from the direction of the local cosmic void. We use this fact to argue that at least some of these these cosmic rays are relatively light magnetic monopoles and that their relative fraction above 1020 eV can be found from full sky observations. | 局所的な宇宙の空洞の方向から超高エネルギー宇宙線が飛来することが観測されている。 我々はこの事実に基づき、これらの宇宙線の少なくとも一部は比較的軽い磁気単極子であり、1020 eVを超えるエネルギーを持つ宇宙線の相対的な割合は全天観測から求めることができると主張する。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| Boundary conformal field theory (BCFT) provides a universal framework for critical phenomena in the presence of boundaries. We determine BCFT data for the normal and ordinary boundary universality classes of the $1+1$-dimensional boundaries of the $2+1$-dimensional $O(2)$ and $O(3)$ Wilson-Fisher fixed points, realized microscopically by a bilayer Heisenberg model on the fuzzy sphere. Using the fuzzy-sphere state-operator correspondence, we obtain boundary operator spectra, identify low-lying boundary primary operators, extract operator-product-expansion (OPE) data, and estimate the boundary central charges for both boundary conditions. For the normal boundary condition, the universal amplitudes $a_σ$ and $b_t$ extracted from one- and two-point functions agree quantitatively with Monte Carlo benchmarks where available. For both $N=2$ and $N=3$, we find a positive extraordinary-log exponent $α$, providing independent microscopic evidence for extraordinary-log boundary criticality. Our results extend fuzzy-sphere BCFT spectroscopy beyond the Ising universality class to continuous $O(N)$ symmetry. | 境界共形場理論（BCFT）は、境界が存在する場合の臨界現象に対する普遍的な枠組みを提供する。 我々は、ファジー球上の二層ハイゼンベルク模型によって微視的に実現される、2+1次元$O(2)$および$O(3)$ウィルソン・フィッシャー固定点の$1+1$次元境界の通常および通常の境界普遍性クラスに対するBCFTデータを決定する。 ファジー球状態演算子対応を用いて、境界演算子スペクトルを取得し、低位境界主演算子を特定し、演算子積展開（OPE）データを抽出し、両方の境界条件に対する境界中心電荷を推定する。 通常の境界条件の場合、1点関数および2点関数から抽出された普遍振幅$a_σ$および$b_t$は、利用可能な場合、モンテカルロベンチマークと定量的に一致する。 $N=2$および$N=3$の両方について、正の異常対数指数$α$が見つかり、異常対数境界臨界性に対する独立した微視的証拠を提供する。 我々の結果は、ファジー球BCFT分光法をイジング普遍性クラスを超えて連続$O(N)$対称性に拡張するものである。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| The chiral algebra bootstrap (CAB) is a novel bootstrap program for form factors in quantum-integrable self-dual gauge theories, some of which in turn are helicity amplitudes in the corresponding gauge theories. The singularities that recursively generate a given (loop-level) form factor are holomorphic collinear splitting functions, equivalently celestial chiral algebra OPEs, of the self-dual theory. In this note, we apply the chiral algebra bootstrap to the simple example of self-dual 4d $\mathscr{N}=4$ super Yang-Mills (SDSYM). We use a combination of twistor space input, Koszul duality, supersymmetry, and associativity to obtain the all-loop holomorphic collinear splitting functions for SDSYM. We also use associativity to provide a simple proof of the conjecture that there are no double-poles in the loop-level OPEs for this theory. We conclude by computing several form factors, including both a reproduction of several known results and novel form factors up to two loops involving insertions of powers of the anti-self-dual field strength. These form factors compute a supersymmetric version of Higgs amplitudes in the self-dual sector. Detailed sample computations are provided to familiarize the reader with the CAB method. | カイラル代数ブートストラップ (CAB) は、量子積分可能な自己双対ゲージ理論におけるフォームファクターのための新しいブートストラップ プログラムであり、その一部は対応するゲージ理論におけるヘリシティ振幅である。 与えられた (ループ レベル) フォームファクターを再帰的に生成する特異点は、自己双対理論の正則共線分裂関数、すなわち天体カイラル代数 OPE である。 本稿では、カイラル代数ブートストラップを、自己双対 4 次元 $\mathscr{N}=4$ 超ヤン・ミルズ理論 (SDSYM) の単純な例に適用する。 ツイスター空間入力、コズル双対性、超対称性、および結合法則を組み合わせて、SDSYM の全ループ正則共線分裂関数を得る。 また、結合法則を用いて、この理論のループ レベル OPE に二重極が存在しないという予想の簡単な証明を提供する。 最後に、既知の結果を再現したものや、反自己双対場強度のべき乗を挿入した最大2ループまでの新規な形状因子など、いくつかの形状因子を計算します。 これらの形状因子は、自己双対セクターにおけるヒッグス振幅の超対称性バージョンを計算します。 読者がCAB法に慣れることができるよう、詳細な計算例を示します。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present a dual gravity interpretation of the complex reparametrization mode $ψ(u)$ that governs the soft dynamics of double-scaled SYK in the presence of a time-dependent Maldacena-Qi coupling. We find that the dual gravity system takes the form of 2+1-dimensional Einstein-de Sitter gravity with an energy distribution localized on a dS$_2$ slice within dS$_3$. The effective SYK equations of motion take the form of the Israel junction conditions across the dS$_2$ slice. We study the 1D effective action of the SYK soft mode and show that it coincides with the effective action derived from 3D Einstein-de Sitter gravity with conformal boundary conditions on $\mathscr{I}^\pm$. The boundary conditions split $\mathscr{I}^\pm$ into two hyperbolic $k=-1$ slices, and the holographic screen is placed at the intersection. We adapt the Gibbons-Hawking calculation of the Schwarzschild-de Sitter entropy to the case with $k=-1$ boundary conditions and find that it reproduces the semiclassical DSSYK entropy. The boundary-to-boundary Green functions in 3D de Sitter are equal to the square of DSSYK two-point functions. We give an alternative holographic interpretation of our results in terms of 3D AdS gravity with two time directions. | 時間依存のマルダセナ・キ結合が存在する場合、二重スケールSYKのソフトダイナミクスを支配する複素再パラメータ化モード$ψ(u)$の双対重力解釈を提示します。 双対重力システムは、dS$_3$内のdS$_2$スライス上にエネルギー分布が局在する2+1次元アインシュタイン・ド・ジッター重力の形をとることがわかりました。 有効なSYK運動方程式は、dS$_2$スライス全体にわたるイスラエル接合条件の形をとります。 SYKソフトモードの1次元有効作用を研究し、$\mathscr{I}^\pm$上の共形境界条件を持つ3次元アインシュタイン・ド・ジッター重力から導出される有効作用と一致することを示します。 境界条件は$\mathscr{I}^\pm$を2つの双曲$k=-1$スライスに分割し、ホログラフィックスクリーンはその交点に配置されます。 我々は、$k=-1$境界条件の場合に、シュワルツシルト・ド・ジッターエントロピーのギボンズ・ホーキング計算を適用し、半古典的DSSYKエントロピーを再現することを発見した。 3次元ド・ジッターにおける境界間グリーン関数は、DSSYK二点関数の二乗に等しい。 我々は、2つの時間方向を持つ3次元AdS重力の観点から、我々の結果に対する別のホログラフィック解釈を与える。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present an invariant relational path-integral quantization framework for general-relativistic gauge field theories based on the Dressing Field Method. The construction implements an automatic anomaly-cancellation mechanism that encompasses Bardeen-Wess-Zumino counterterms. The resulting framework unifies invariant schemes across contexts ranging from electroweak theory to cosmology, and is amenable to lattice implementations, key to high-precision tests in both domains. | 本稿では、ドレッシング場法に基づいた一般相対論的ゲージ場理論のための不変関係経路積分量子化フレームワークを提示する。 この構成は、バーディーン・ウェス・ズミノの対項を含む自動的な異常相殺機構を実装している。 結果として得られるフレームワークは、電弱理論から宇宙論に至るまでの様々な文脈における不変スキームを統一し、格子実装にも適しており、両領域における高精度テストの鍵となる。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We conjecture, and show in a plethora of examples, that the sphere partition function of 3d $\mathcal{N}=4$ Chern-Simons-matter theories equals a sum of twisted traces on tensor products of Verma modules over the quantization of the moduli spaces of vacua. This extends a conjecture of Gaiotto-Okazaki to Chern-Simons-matter theories. We also show that the partition function of every Abelian gauge theory with higher charges has such twisted trace decomposition, and uncover new Abelian dualities between theories with and without Chern-Simons couplings. | 我々は、3次元$\mathcal{N}=4$チャーン・サイモンズ物質理論の球面分配関数が、真空のモジュライ空間の量子化上のヴェルマ加群のテンソル積のねじれトレースの和に等しいと予想し、多数の例でそれを実証する。 これは、ガイオット・岡崎の予想をチャーン・サイモンズ物質理論に拡張するものである。 また、高電荷を持つすべてのアーベルゲージ理論の分配関数がこのようなねじれトレース分解を持つことを示し、チャーン・サイモンズ結合を持つ理論と持たない理論の間に新たなアーベル双対性があることを明らかにする。 |
| Original Text | 日本語訳 |
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| We present SubTropica, a Mathematica package that performs symbolic integration of multi-polylogarithmic integrals using recent advances in tropical geometry. It focuses on the class of linearly-reducible Euler integrals, such as Feynman integrals, and expands them using a tropical subtraction scheme. The engine behind it is HyperIntica, a native Mathematica package for hyperlogarithm integration that can be used independently. This paper documents both packages and illustrates their usage on examples from across different physics applications. Additionally, we introduce an AI-driven library of Feynman integrals, which catalogs diagrams discussed in the literature and serves as a database for computed results. Its online version is available at: https://subtropi.ca and features a graphical user interface for diagram input and retrieval of records. | 本稿では、熱帯幾何学の最新の進歩を利用して多重対数積分を記号的に積分するMathematicaパッケージ「SubTropica」を紹介します。 SubTropicaは、ファインマン積分などの線形還元可能なオイラー積分に焦点を当て、熱帯減算スキームを用いてこれらの積分を拡張します。 SubTropicaの基盤となるのは、独立して使用できるMathematicaネイティブのハイパー対数積分パッケージ「HyperIntica」です。 本稿では、両パッケージについて解説し、様々な物理学アプリケーションの例を用いてその使用方法を示します。 さらに、文献で議論されている図をカタログ化し、計算結果のデータベースとして機能する、AI駆動型のファインマン積分ライブラリを紹介します。 オンライン版はhttps://subtropi.caで利用可能で、図の入力とレコードの取得のためのグラフィカルユーザーインターフェースを備えています。 |