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スピンネットワークを用いた超弦理論の定式化の研究

Research Project

Project/Area Number 18J22733
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

濱田 佑  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsトポロジカルソリトン / 量子重力 / ソリトン / 非摂動的現象 / ヒッグス / 超弦理論 / スピンネットワーク / カイラルゲージ理論 / 正則化 / ドメインウォールフェルミオン
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、超弦理論の非摂動的な定式化のために、場の理論における非摂動的な性質の解明とその超弦理論との関係を調べた。
超弦理論の非摂動的定式化を完成させるためには、超弦理論におけるソリトンである D ブレーンなど をどのように取り扱うかなどが問題となる。そこで本年度は、その足がかりとして場の理論におけるソリトンについての研究を行った。 素粒子標準模型にヒッグス場をひとつ足した単純な模型として、Two Higgs doublet model という模型が知られている。この模型において南部モノポールと呼ばれるトポロジカルソリトンが存在することを示した。このソリトンは磁気モノポールに Z ボソンの渦糸が 2 本ついたソリトンにな っており、ヒッグスポテンシャルが ある大域的対称性を持つ時に厳密に安定となる。従来は磁気モノポー ルは大統一理論などに現れる非常に質量が大きいもののみを考えるのが主流であったが、 我々のモノポー ルはそれらよりも遥かに軽いものである。したがってこのモノポールは従来のモノポール探索では検知でき ない可能性があり、異なる方法を新し く考案する必要がある。またさらに、上記のような単純な拡張模型 においてそのようなソリトンが現れるというのは非常に新奇な発見である。 これにより、ヒッグスセクタ ーの非摂動的な性質が明らかになると期待される。

一方で、漸近的に安全な量子重力理論の現象論的研究も行った。この理論は場の理論の範疇で量子重力理論を定式化する枠組みであり、超弦理論との関係なども活発に調べられている。我々は、この枠組の中で、暗黒物質候補とヒッグス場の真空期待値の起源を自然に説明する素粒子模型を構築した。これはプランクスケールの物理と電弱スケールの物理を直接つなげる模型であり、究極理論の片鱗を低エネルギーでの実験や観測で探ることができる非常に魅力的なシナリオである。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Topological structure of a Nambu monopole in two-Higgs-doublet models: Fiber bundle, Dirac’s quantization, and a dyon2020

    • Author(s)
      Minoru Eto, Yu Hamada, and Muneto Nitta
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW D

      Volume: 102 Issue: 10 Pages: 105018-105018

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.105018

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] TeV-scale Majorogenesis2020

    • Author(s)
      Abe Yoshihiko、Hamada Yu、Ohata Takahiro、Suzuki Kenta、Yoshioka Koichi
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2020 Issue: 7 Pages: 21-42

    • DOI

      10.1007/jhep07(2020)105

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamics of Nambu monopole in two Higgs doublet models. Cosmological Monopole Collider2020

    • Author(s)
      Minoru Eto, Yu Hamada, Masafumi Kurachi, Muneto Nitta
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 7,4 Issue: 7 Pages: 1-39

    • DOI

      10.1007/jhep07(2020)004

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Obtaining the sphaleron field configurations with gradient flow2020

    • Author(s)
      Yu Hamada, Kengo Kikuchi
    • Journal Title

      Physical Review D

      Volume: 101 Issue: 9 Pages: 39-60

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.096014

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Scalegenesis and fermionic dark matters in the flatland scenario2020

    • Author(s)
      Hamada Yu、Tsumura Koji、Yamada Masatoshi
    • Journal Title

      The European Physical Journal C

      Volume: 80 Issue: 5 Pages: 11-20

    • DOI

      10.1140/epjc/s10052-020-7929-3

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Topological Nambu monopole in two Higgs doublet models2020

    • Author(s)
      Minoru Eto, Yu Hamada, Masafumi Kurachi, Muneto Nitta
    • Journal Title

      Phys.Lett. B

      Volume: 802 Pages: 1352201-7

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2020.135220

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Sphaleron from gradient flow2020

    • Author(s)
      濱田佑
    • Organizer
      日本物理学会 2020 秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Dirac's quantization condition of Nambu monopole and electroweak dyon in two Higgs doublet models2020

    • Author(s)
      濱田佑
    • Organizer
      日本物理学会 2020 秋季大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamics of Nambu monopole in two Higgs doublet models2020

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      日本物理学会 2020年春季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamics of Nambu monopole in two Higgs doublet models2020

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      KEK Theory Meeting on Particle Physics Phenomenology (KEK-PH2020)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stable magnetic monopole in two Higgs doublet models2019

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Stable magnetic monopole in two Higgs doublet models2019

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      25th International Summer Institute on Phenomenology of Elementary Particle Physics and Cosmology (SI209)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stable magnetic monopole in two Higgs doublet models2019

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      New Higgs Working Group the 25th regular meeting
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stable magnetic monopole in two Higgs doublet models2019

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      三者若手夏の学校 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Stable magnetic monopole in two Higgs doublet models2019

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      基研研究会 素粒子物理学の進展2019 (PPP2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] カイラルゲージ理論のゲージ対称性を保つ新しい正則化2018

    • Author(s)
      濱田佑
    • Organizer
      基研研究会 素粒子物理学の進展2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カイラルゲージ理論のゲージ対称性を保つ正則化とU(1) アノマリー2018

    • Author(s)
      濱田佑
    • Organizer
      日本物理学会2018年秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] カイラルゲージ理論のゲージ対称性を保つ新しい正則化について2018

    • Author(s)
      濱田佑
    • Organizer
      関西地域セミナー2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Gauge invariant regularization for perturbative chiral gauge theory2018

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      Joint Kyoto/NTU HEP Workshop 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gauge invariant regularization for perturbative chiral gauge theory2018

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      24th International Summer Institute on Phenomenology of Elementary Particle Physics and Cosmology
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Gauge invariant regularization for perturbative chiral gauge theory2018

    • Author(s)
      Yu Hamada
    • Organizer
      Strings and Fields 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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