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Integrability in the analysis and computation of scattering amplitudes/Wilson loops in gauge theories

Research Project

Project/Area Number 16F16735
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

伊藤 克司  東京工業大学, 理学院, 教授 (60221769)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) PISCAGLIA SIMONE  東京工業大学, 理学院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2016-10-07 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2018: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsゲージ重力対応 / 超対称性 / 可積分性 / Wilsonループ / 演算子積展開
Outline of Annual Research Achievements

前年度までの研究において, N=4超対称Yang-Mills理論における光円錐ベクトルからなる多角形を境界とするWilsonループの期待値を5角形演算子積展開の手法で評価し,そのflux tube励起状態へのスカラーの寄与が計算された. その結果, まずスカラー励起効果の寄与が古典的な寄与と同じくらい大きいことが予想外に発見された。この寄与は、2 個あるいは 4 個のスカラーの場合に具体的に計算され、さらに一般の 2n 項の寄与は SU(4) 行列因子についての Young 図の足し上げで実現され, まっ たく別の文脈で現れる Nekrasov-Okounkov による N=2 超対称ゲージ理論の分配関数の構 造と非常によく似ていることが見出された。
今年度はさらにフェルミオンの寄与を計算し、 論文"Fermions and scalars in N=4 Wilson loops at strong coupling and beyond"(arXiv:1807.09743[hep-th] 投稿中)において 以下の新しい結果が得られた。
(1) 6角形Wilsonループの期待値における, fermionの構造因子のSU(4)行列構造がスカラーと同様なYoung図のパターンで分類されることを発見した。これにより演算子積展開級数におけるfermionとfermionの新しい束縛状態(meson)を見出すことができた。
(2) さらに演算子積展開の級数におけるmeson同士の相互作用や, そのグルーオンやグルーオンの束縛状態の相互作用を考察し, 級数がAdS極小曲面の結果を再現する熱力学的ベーテ仮説方程式の結果を再現することを見出した。また1ループの寄与がmesonをインスタントンと同一視することにより今回の結果が4次元N=2超対称ゲージ理論におけるNekrasov分配関数と平行的になっていることが分かった。
以上の成果により多角形 Wilson ループの可積分構造について新しい知見がもたらされた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] The contribution of scalars to N=4 SYM amplitudes II: Young tableaux, asymptotic factorisation and strong coupling2018

    • Author(s)
      A.Bonini, D.Fioravanti, S.Piscaglia and M.Rossi
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 931 Pages: 19-71

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2018.04.001

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] N = 4 Polygonal Wilson Loops: Fermions2018

    • Author(s)
      Bonini Alfredo、Fioravanti Davide、Piscaglia Simone、Rossi Marco
    • Journal Title

      Springer Proc.Math.Stat.

      Volume: 255 Pages: 181-191

    • DOI

      10.1007/978-981-13-2179-5_13

    • ISBN
      9789811321788, 9789811321795
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The quantum excitations over the GKP string vacuum and gluon scattering amplitudes2018

    • Author(s)
      A.Bonini, D.Fioravanti, S.Piscaglia and M.Rossi
    • Journal Title

      proceedings of the X International Symposium "Quantum Theory and Symmetries" (Varna, Bulgaria, June 2017)

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The contribution of scalars to N = 4 SYM amplitudes2017

    • Author(s)
      Alfredo Bonini, Davide Fioravanti, Simone Piscaglia, MarcoRossi
    • Journal Title

      Physcal Review D

      Volume: 95 Issue: 4 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1103/physrevd.95.041902

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-10-11   Modified: 2024-03-26  

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