2020 Fiscal Year Research-status Report
AdS/CFT duality and nonequilibrium dynamics
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17K05427
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
夏梅 誠 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (90311125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡村 隆 関西学院大学, 理工学部, 教授 (30351737)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 素粒子論 / 超弦理論 / AdS/CFT双対性 / ブラックホール / 非平衡物理 / 量子カオス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，超弦理論のAdS/CFT双対性を強結合系に応用することを目的としている．強結合系での理論的な計算はこれまで困難であったが，AdS/CFTによると，強結合の場の理論はブラックホールと等価だとされ，ブラックホールによる強結合系の解析が可能になった．このため，AdS/CFTは超弦理論にとどまらず，現実世界を解析する上で強力な手法になってきている．本年度は，AdS/CFTを用いて，昨年度に続き “pole-skipping” の研究を行なった．
pole-skippingとは，有限温度グリーン関数に対する新たな普遍的な性質である．運動量空間での有限温度グリーン関数を考える．このグリーン関数は，複素運動量空間の特定の点，松原周波数（周波数が負の純虚数で温度2πTの倍数）では一意に定まらない．この性質は普遍的であり，様々なグリーン関数で成立する．また，特別なケースとして，量子多体カオスも含まれる．
pole-skippingは有限温度での現象であるが，本年度は特にゼロ温度の場合を調べた．その結果，この現象はゼロ温度でも起こりうることが判明した．
ブラックホールの立場では，ゼロ温度は極限ブラックホールに相当するが，この場合既存のpole-skippingの手法が使えない．このため，グリーン関数を解析的に解くことができる「極限BTZブラックホール」を取り上げた．BTZブラックホールは，2次元コンフォーマル場の理論（CFT）に対応するが，このような理論では，2種類の温度を定義することができる（leftおよびright）．この結果，一方の「温度」がゼロであっても，もう一方はゼロではなく，松原周波数が定義できる．
我々が主として調べたのは，BTZブラックホールだが，幅広いクラスの極限ブラックホールに対しても同様な現象が見込まれる．また，温度ゼロでの量子多体カオスの存在を示唆する．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染拡大に対する対応などもあり遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
”pole-skipping”は昨年度我々のグループが発見したばかりの現象であり，まだ多くの未解決問題が残されている．例えば，
・量子多体カオスでは，周波数正の純虚数でもこの現象が起きる．その理由が理解されていない．
・この現象は，ブラックホールの立場では自然だが，場の理論の観点ではまだ理解されていない．場の理論でも解ける系を使って，この現象を調べたい．
・この現象の現象論的な意味がはっきりしない．実際の実験で，検出可能な現象かどうか調べたい．
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| Causes of Carryover |
理由：新型コロナウィルス感染拡大の影響により，出張を控えざるを得ず，また多くの会議がオンライン開催となったため
使用計画：新型コロナウィルスの蔓延状況にもよるが，中止となった会議が再開催された場合，改めて出席を検討する．
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