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量子エンタングルメントで探る量子重力理論の構造

Research Project

Project/Area Number 16J08104
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

後藤 郁夏人  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsホログラフィー原理 / 2次元ディラトン重力理論 / ブラックホール / 計算複雑性 / 超共形場理論 / インターフェース / 量子重力理論 / 曲がった時空上の場の理論 / Unruh効果 / AdS/CFT対応 / 量子エンタングルメント
Outline of Annual Research Achievements

本年度は量子エンタングルメントで探る量子重力理論の構造というテーマに基づき、ホログラフィー原理を軸とした研究を中心に実施した。近年の研究によって量子重力理論において時空の幾何学的な性質は量子エンタングルメントの性質だけでは十分捉えることができず、計算複雑性(computational complexity)という量子情報論的量が重要な役割を果たすことが指摘された。このことを近年研究が飛躍的に進展した2次元のAdS時空と1次元の量子力学系の間に成立するAdS/CFT対応において研究した。AdS時空を記述するJackiw-Teitelboim模型(JT模型)と呼ばれる2次元のディラトン重力理論を半古典的に解析し、JT模型におけるholographic complexityと呼ばれる時空の幾何学的な量が、そのホログラフィック双対と考えられるSachdev-Ye-Kitaev模型という1次元量子系における計算複雑性とどのような関係にあるか議論をした。
本年度はまた2次元及び4次元の超共形場理論においてインターフェースと呼ばれる非局所的な対象に付随する(エンタングルメント)エントロピーの振る舞いを解析した。2次元においては局所化という計算技術を用いて具体的・明示的にエントロピーの計算を行った。その結果、インターフェースのエントロピーは2次元超共形場理論のモジュライ空間の幾何学的な情報を持つCalabi’s diastasisという量によって表されることが明らかとなった。4次元理論においてはホログラフィー原理及び共形場理論のエンタングルメントエントロピーとAdS上の時空の幾何学的量を結びつける笠-高柳の公式を用いてホログラフィックにインターフェースに付随するエントロピーを計算し、4次元超共形場理論のモジュライ空間上のCalabi’s diastasisと対応があることを予想した。

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

    (20 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] ペリメータ研究所(カナダ)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] On the observer dependence of the Hilbert space near the horizon of black holes2019

    • Author(s)
      Goto Kanato、Kazama Yoichi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2019 Issue: 2 Pages: 146-146

    • DOI

      10.1093/ptep/pty146

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Holographic complexity equals which action?2019

    • Author(s)
      Goto Kanato、Marrochio Hugo、Myers Robert C.、Queimada Leonel、Yoshida Beni
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2019 Issue: 2 Pages: 160-160

    • DOI

      10.1007/jhep02(2019)160

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Interface entropy in four dimensions as Calabi’s diastasis on the conformal manifold2018

    • Author(s)
      Kanato Goto, Takuya Okuda
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1801 Issue: 11 Pages: 33-33

    • DOI

      10.1007/jhep11(2018)122

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CFT descriptions of bulk local states in the AdS black holes2017

    • Author(s)
      Kanato Goto and Tadashi Takayanagi
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1710 Issue: 10 Pages: 153-153

    • DOI

      10.1007/jhep10(2017)153

    • NAID

      120006551744

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Causal Evolutions of Bulk Local Excitations from CFT2016

    • Author(s)
      K. Goto, M. Miyaji, T. Takayanagi
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 1609 Issue: 9 Pages: 130-130

    • DOI

      10.1007/jhep09(2016)130

    • NAID

      130006243855

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Holographic complexity in the Jackiw-Teitelboim gravity2019

    • Author(s)
      後藤郁夏人
    • Organizer
      日本物理学会 第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Bulk reconstruction of the black holes in AdS/CFT correspondence2018

    • Author(s)
      後藤郁夏人
    • Organizer
      Focus Week on Quantum Gravity and Holography
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Bulk reconstruction in the AdS black holes2018

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Gong show talk at Kavli Asian Winter School (KAWS) on Strings, Particles and Cosmology 2018
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Traversable wormholes in the SYK gravity2018

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Workshop“Holography, Quantum Entanglement and Higher Spin Gravity II”
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CFT descriptions of the bulk local states in the AdS black holes2017

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Workshop “Quantum Gravity, String Theory and Holography"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Bulk local state construction in the AdS black holes2017

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Workshop “Quantum Information in Quantum Gravity III"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CFT descriptions of the bulk local states in the AdS black holes2017

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Strings 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Into the black hole interior2017

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      駒場研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Bulk local states on the black holes in AdS/CFT2017

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Holography, Quantum Entanglement and Higher Spin Gravity
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府・京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the construction of bulk local states in AdS/CFT2017

    • Author(s)
      後藤郁夏人
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Causal Evolution of Bulk Localized Excitations in AdS from CFT2016

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Quantum Information in String Theory and Many-body Systems
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府・京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Causal Evolutions of Bulk Local Excitations in AdS from CFT2016

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Strings and Fields 2016
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所(京都府・京都市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Causal Evolutions of Bulk Local Excitations in AdS from CFT2016

    • Author(s)
      Kanato Goto
    • Organizer
      Strings 2016
    • Place of Presentation
      北京市(中国)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Causal Evolutions of Bulk Local Excitations in AdS from CFT2016

    • Author(s)
      後藤郁夏人
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県・宮崎市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

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Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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