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共形場理論における相対エントロピーとその様々な分野への応用

Research Project

Project/Area Number 19K14716
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
Research InstitutionRikkyo University (2023)
Kyoto University (2020-2022)
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (2019)

Principal Investigator

宇賀神 知紀  立教大学, 理学部, 准教授 (00837239)

Project Period (FY) 2020-03-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywordsブラックホール / 量子情報理論 / ホログラフィー原理
Outline of Research at the Start

共計場理論における相対エントロピーの計算手法の開発を行い、この結果をAdS/CFT対応、物性論、非平衡物理等に応用する。

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、Balasubramanian(ペンシルバニア大)、野村(カリフォルニア大)と共同で、ドシッター空間をAdSブラックホールと(場の量子論の自由度を用いて)量子相関させた場合に実現する時空を2次元ディラトン重力の場合に構成し、その性質を議論した。特にドシッター空間のエントロピーがAdSブラックホールのエントロピーよりも小さい場合でないと、両者がつながった時空ができないことの、量子情報理論的な意味について議論した。また宮田(中国KITS)、中山(京大)と共同でブラックホール内部をホーキング放射から復元する際に重要と考えられているPetzの再構成写像をSYK模型およびランダムユニタリー模型において解析した。特に非常にカオス的な量子多体系においては、Petzの再構成写像が簡単になること、そしてこの極限において、操作論的な意味の明らかなYoshida Kitaevのデコーディングプロトコルに帰着されることを証明した。また二つの量子相関するブレーンワールドがワームホールを介してつながる現象をMyers(ペリメター研究所) Ruan(基研)と解析した。これは以前にBalasubramanianらと共同で研究した2次元重力における同様の現象を、ダブルホログラフィーと呼ばれる双対性を用いて、3次元古典重力の問題として解析したことに相当する。さらにこのセットアップを用いることで、Petzの再構成写像と等価なYoshida Kitaev のデコーディングプロトコルがブレーンワールド上で自然に構成できることを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度から続けていた研究プロジェクトを全て論文として発表した。さらにブレーンワールドを用いたブラックホールの量子情報理論的性質に関するいくつかの研究が新たに始めることができた。

Strategy for Future Research Activity

今後もブラックホール内部、及び閉じた宇宙の量子情報理論的性質のホログラフィー原理を用いた研究を継続して行う。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 10 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] De Sitter space is sometimes not empty2024

    • Author(s)
      Vijay Balasubramanian, Yasunori Nomura & Tomonori Ugajin
    • Journal Title

      JHEP

      Volume: 135 Issue: 2 Pages: 1-46

    • DOI

      10.1007/jhep02(2024)135

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Petz (lite) recovery map for the scrambling channel2023

    • Author(s)
      Yasuaki Nakayama, Akihiro Miyata, Tomonori Ugajin
    • Journal Title

      PTEP

      Volume: 12 Issue: 12 Pages: 1-40

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad147

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaporation of black holes in flat space entangled with an auxiliary uni-verse2021

    • Author(s)
      A. Miyata and T. Ugajin
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 013B13 Issue: 1 Pages: 023-023

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab163

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Spectrum of end of the world branes in holographic BCFTs2021

    • Author(s)
      Miyaji Masamichi、Takayanagi Tadashi、Ugajin Tomonori
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2021 Issue: 6 Pages: 023-023

    • DOI

      10.1007/jhep06(2021)023

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Product of random states and spatial (half-)wormholes2021

    • Author(s)
      K. Goto, Y. Kusuki, K. Tamaoka and T. Ugajin
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 10 Issue: 10 Pages: 5-5

    • DOI

      10.1007/jhep10(2021)205

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Geometric secret sharing in a model of Hawking radiation2021

    • Author(s)
      Vijay Balasubramanian, Arjun Kar, Onkar Parrikar, Gabor S&arosi, Tomonori Ugajin
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 177(2021) Issue: 1

    • DOI

      10.1007/jhep01(2021)177

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Entanglement between two disjoint universes2021

    • Author(s)
      Vijay Balasubramanian, Arjun Kar, Tomonori Ugajin
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 136 Issue: 2

    • DOI

      10.1007/jhep02(2021)136

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Islands in de Sitter space2021

    • Author(s)
      Vijay Balasubramanian, Arjun Kar, Tomonori Ugajin
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 072 Issue: 2

    • DOI

      10.1007/jhep02(2021)072

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Wormholes and holographic decoherence2021

    • Author(s)
      Anegawa Takanori、Iizuka Norihiro、Tamaoka Kotaro、Ugajin Tomonori
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 03 Issue: 3 Pages: 214-214

    • DOI

      10.1007/jhep03(2021)214

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spin structures and baby universes2020

    • Author(s)
      Vijay Balasubramanian, Arjun Kar, Simon F. Ross, Tomonori Ugajin
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 192 Issue: 9

    • DOI

      10.1007/jhep09(2020)192

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ブラックホールの情報喪失問題とアイランド公式2023

    • Author(s)
      宇賀神 知紀
    • Organizer
      ICEPP シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ブラックホールの情報喪失問題とアイランド公式2023

    • Author(s)
      宇賀神 知紀
    • Organizer
      日本物理学会2023年春季大会 招待講演
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ブラックホールの情報喪失問題とアイランド公式2022

    • Author(s)
      宇賀神 知紀
    • Organizer
      日本大学 素粒子論セミナー
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Entanglement between two disjoint universes2021

    • Author(s)
      Tomonori Ugajin
    • Organizer
      Recent developments in theoretical physics based on quantum information theory
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Entanglement between two disjoint universes2020

    • Author(s)
      Tomonori Ugajin
    • Organizer
      KEK-TH
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Entanglement between two disjoint universes2020

    • Author(s)
      Tomonori Ugajin
    • Organizer
      String and FIelds
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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