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

• Project/Area Number: 19K14716
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
• Research Institution: Kyoto University (2020-2022); Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (2019)
• Principal Investigator: 宇賀神 知紀 京都大学, 白眉センター, 特定助教 (00837239)
• Project Period (FY): 2020-03-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥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

ブラックホールの情報喪失問題について引き続き研究をおこなった。特に、ドシッター空間上の状態が、反ドシッター空間上のブラックホール上の状態と量子相関している場合に、そのエンタングルメントエントロピーを計算する公式を開発した。そこからドシッター空間の上のヒルベルト空間が、観測者の存在の有無に非常に関わりが深いことを議論した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

上記の研究に加えて、二つの時空が、両者の間の量子相関を上げて行った場合につながる現象を、様々な角度から研究した。これらの知見は今後の私の研究の出発点となるものである。

Strategy for Future Research Activity

ブラックホールは、ホーキング放射と呼ばれるほぼ熱的な放射を出している。ブラックホールの内部状態を、どのようにホーキング放射から読み取るのかという問題について今後は量子情報理論的なテクニックを取り入れながら考えていきたい。

Research Products

• [Journal Article] Evaporation of black holes in flat space entangled with an auxiliary uni-verse (2021)
  • 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
  • Open Access
• [Journal Article] Spectrum of end of the world branes in holographic BCFTs (2021)
  • 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
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Product of random states and spatial (half-)wormholes (2021)
  • 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
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Geometric secret sharing in a model of Hawking radiation (2021)
  • 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
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Entanglement between two disjoint universes (2021)
  • 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
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Islands in de Sitter space (2021)
  • 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
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Wormholes and holographic decoherence (2021)
  • 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
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Spin structures and baby universes (2020)
  • 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
  • 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
  • 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
  • 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
  • Invited
• [Presentation] Entanglement between two disjoint universes (2021)
  • Author(s): Tomonori Ugajin
  • Organizer: Recent developments in theoretical physics based on quantum information theory
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Entanglement between two disjoint universes (2020)
  • Author(s): Tomonori Ugajin
  • Organizer: KEK-TH
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Entanglement between two disjoint universes (2020)
  • Author(s): Tomonori Ugajin
  • Organizer: String and FIelds
  • Int'l Joint Research / Invited