| Project/Area Number |
21K03566
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 15010:Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
阪口 真 茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (90382027)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | BRST対称性 / 超弦理論 / 高階スピン / Dirac-Born-Infeld / 非可換 / Dブレーン |
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| Outline of Research at the Start |
超初期宇宙やブラックホールの情報喪失問題など，重力の量子効果が無視できない物理を記述するには量子重力理論が必要である。その最有力候補として超弦理論が研究されてきた。特に超弦のソリトンであるDブレーンは超弦の非摂動的物理を知る上で重要である。本研究では超弦のBRST対称性に注目し，複数枚重なったDブレーン上の有効理論である非可換ゲージ対称性を持つDirac-Born-Infeld理論に迫る。また超弦は，無張力極限で非常に大きなゲージ対称性を獲得するので，高階スピンゲージ理論で記述されると期待できる。本研究ではBRST-反場形式を使って摂動の全次数を含む高階スピンゲージ理論の作用を構成する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
Dirac-Born-Infeld(DBI)理論は，Dブレーンに境界を持つ開弦の有効理論として知られている。Pure Spinor形式の超弦理論を用いて，背景場と結合した開いた超弦のBRST対称性から，Dpブレーン上の超対称DBI方程式が誘導された[Hanazawa-Sakaguchi'19]。本研究では，非可換ゲージ対称性が誘起される複数枚重なったDpブレーンへ一般化するために，境界フェルミオン場に依存する背景場の従う超対称DBI方程式を誘導した。境界フェルミオン場の高次を含むこの方程式は，2次までの近似によるD9ブレーン上のDBI方程式[Berkovits-Pershin’02]を再現する。
当該年度は，境界フェルミオン場の正準量子化を遂行し，非可換ゲージ対称性を持った超対称DBI方程式を誘導した。特に，境界フェルミオン場としてDiracスピノールを選ぶことで，BRST対称性の冪ゼロ性を示した。この研究成果は，学術論文[arXiv:2304.04899 [hep-th]]として発表した。
我々のDBI方程式は，superembedding形式で得られたD9ブレーン上のDBI方程式[Howe-Lindstrom-Wulff’05,’07,]を再現する。superembedding形式では境界フェルミオン場を含めて超空間を拡大するため境界フェルミオン場の量子化が明白でないが，我々の方法にはこの困難はない。
さらに得られたDBI方程式のゲージ対称性やα’依存性について研究を進めた。DBI方程式はα’->0極限で超対称Yang-Mills方程式を再現する。他方これまで提案されてきた非可換DBI作用のα’高次補正に関しては不明な点が多いため，得られたDBI方程式のα’依存性を調べることで新たな示唆が得られる可能性がある。この研究の進展は学会や研究会などで報告を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
境界フェルミオン場に依存する背景場の従う超対称DBI方程式を誘導し，境界フェルミオン場を量子化することで非可換ゲージ対称性を持った超対称DBI方程式を誘導した。また，境界フェルミオン場を含むBRST対称性の冪ゼロ性を示した。この研究成果は，学術論文として発表した。
以上より着実に成果が上がっており，研究は概ね順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた超対称非可換DBI方程式から超対称Yang-Mills方程式に対するα'高次補正を誘導する。これまで提案されているDBI作用に含まれるα'高次補正には不明な点が多いため，得られた結果と比較することで新たな示唆が得られると期待できる。また超対称非可換DBI理論のゲージ対称性について研究を進める。さらにDブレーンの束縛系や交差したDブレーン上のDBI理論へと拡張を追究する。またAdS5xS5(5次元反de Sitter時空と5次元球の直積)上のPS形式の超弦理論のBRST対称性から，AdS5xS5時空内のDブレーン上のDBI理論の構成を目指す。
摂動の全次数を含む高階スピンゲージ理論は，摂動級数が収束する場合には質量殻上で自由場に帰着することが分かっている。そこで場の再定義やラグランジアンの相似変換などを考えて，マスター方程式が厳密に解けた背後の構造を明らかにする。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
