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2022 Fiscal Year Research-status Report

解析および数値的手法による超弦の行列模型から創発される時空の研究

Research Project

Project/Area Number 21K03532
Research InstitutionShizuoka University

Principal Investigator

土屋 麻人  静岡大学, 理学部, 教授 (20294150)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords超弦理論 / 行列模型 / 創発する時空 / ゲージ重力対応 / cMERA / 厳密くりこみ群
Outline of Annual Research Achievements

IIB行列模型は超弦理論の非摂動論的定式化を与えると期待されている。この模型においては、時空はアプリオリには存在せず、行列の自由度から創発される。ここでは、この模型の数値シミュレーションを行い、9次元空間の回転対称性が自発的に破れた滑らかな時空が出現している相をはじめとする様々な相を発見した。一方、超弦理論の非摂動論的定式化としての行列模型を完成させるには、行列によって 幾何がどのように記述されるのかを明らかにする必要がある。ゲージ重力対応においても空間が創発されるが、この機構を明らかにすることで行列模型による幾何の記述への知見が得られると考えられる。このために、ここではテンソルネットワーク模型について研究した。MERAやHaPPYコードやランダムテンソルネットワークなどのテンソルネットワーク模型におけるネットワークは、境界上の理論から量子エンタングルメントを通じて創発した離散的な空間であると解釈される。ここで、連続的な空間を得るために、連続的なテンソルネットワーク模型を構築したい。MERAの連続版であるcMERAは、自由場の理論の場合には変分法を用いて構成することができるが、相互作用がある場合は変分法の適用が困難である。一方、ゲージ重力対応の観点からは、強結合の相互作用がある場の理論について、cMERAを構成すべきである。MERAにおけるネットワークの階層はくりこみ群のスケールと解釈され、これがバルクの方向に対応することから、波動汎関数のスケール依存性が得ることによって、cMERAを構成できると考えられる。このような背景のもと、スカラー場の理論の基底状態の波動汎関数に対する厳密くりこみ群方程式を導出した。ここで導出したくりこみ群方程式によって、非摂動論的に波動汎関数のスケール依存性を決定し、cMERAを構成できると期待される。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

行列模型の数値シミュレーションについては、今までの研究成果から、どのようにすれば3+1次元の膨張する宇宙が得られるかの指針が得られた。また、行列模型による時空の幾何の記述についても、テンソルネットワーク模型を研究することによって着実に知見が得られているため。

Strategy for Future Research Activity

行列模型の数値シミュレーションを続けることにより、3+1次元の膨張する宇宙の創発をみることを目標とする。また、連続的なテンソルネットワーク模型から量子エンタングルメントを通じて幾何を引き出すことにより、行列による幾何の記述の研究へとつなげていく。

Causes of Carryover

コロナ禍で国際会議に現地参加できなかったため。次年度に国際会議に多く参加する予定であり、そのための旅費として使用する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 10 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] アテネ工科大学(ギリシャ)

    • Country Name
      GREECE
    • Counterpart Institution
      アテネ工科大学
  • [Journal Article] Exact renormalization group for wave functionals2023

    • Author(s)
      Kuwahara Takaaki、Tanaka Gota、Tsuchiya Asato、Yamashiro Kazushi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2023, 033B03 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad029

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The emergence of expanding space-time in a novel large-$N$ limit of the Lorentzian type IIB matrix model2023

    • Author(s)
      Hirasawa Mitsuaki、Anagnostopoulos Konstantinos、Azuma Takehiro、Hatakeyama Kohta、Nishimura Jun、Papadoudis Stratos、Tsuchiya Asato
    • Journal Title

      PoS Lattice2022

      Volume: 371 Pages: 1-7

    • DOI

      10.22323/1.430.0371

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A new phase in the Lorentzian type IIB matrix model and the emergence of continuous space-time2022

    • Author(s)
      Hirasawa Mitsuaki、Anagnostopoulos Konstantinos、Azuma Takehiro、Hatakeyama Kohta、Ito Yuta、Nishimura Jun、Papadoudis Stratos、Tsuchiya Asato
    • Journal Title

      oS Lattice2021

      Volume: 428 Pages: 1-7

    • DOI

      10.22323/1.396.0428

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Relationship between the Euclidean and Lorentzian versions of the type IIB matrix model2022

    • Author(s)
      Hatakeyama Kohta、Anagnostopoulos Konstantinos、Azuma Takehiro、Hirasawa Mitsuaki、Ito Yuta、Nishimura Jun、Papadoudis Stratos、Tsuchiya Asato
    • Journal Title

      PoS Lattice2021

      Volume: 341 Pages: 1-7

    • DOI

      10.22323/1.396.0341

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Target space entanglement in a matrix model for the bubbling geometry2022

    • Author(s)
      Tsuchiya Asato、Yamashiro Kazushi
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2022, 086 Pages: 1-19

    • DOI

      10.1007/JHEP04(2022)086

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Complex Langevin studies of the emergent space?time in the type IIB matrix model2022

    • Author(s)
      Hatakeyama Kohta、Anagnostopoulos Konstantinos、Azuma Takehiro、Hirasawa Mitsuaki、Ito Yuta、Nishimura Jun、Papadoudis Stratos、Tsuchiya Asato
    • Journal Title

      Proceedings of East Asia Joint Symposium on Fields and Strings 2021

      Volume: 2022 Pages: 9-18

    • DOI

      10.1142/9789811261633_0002

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Higher-derivative extension of the functional renormalization group2022

    • Author(s)
      Tanaka Gota、Tsuchiya Asato
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2022, 063B02 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac080

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Toward tensor renormalization group study of three-dimensional non-Abelian gauge theory2022

    • Author(s)
      Kuwahara Takaaki、Tsuchiya Asato
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2022, 093B02 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1093/ptep/ptac103

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Target space entanglement in the matrix model for bubbling geometry2022

    • Author(s)
      Tsuchiya Asato、Yamashiro Kazushi
    • Journal Title

      PoS CORFU2021

      Volume: 256 Pages: 1-13

    • DOI

      10.22323/1.406.0256

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Toward tensor renormalization group study of three-dimensional non-Abelian gauge theory2022

    • Author(s)
      Kuwahara Takaaki、Tsuchiya Asato
    • Journal Title

      PoS Lattice2022

      Volume: 021 Pages: 1-7

    • DOI

      10.22323/1.430.0021

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Renormalization group and cMERA2022

    • Author(s)
      Asato Tsuchiya
    • Organizer
      Corfu Summer Institute 2022, Workshop on Noncommutative and Generalized Geometry in String Theory, Gauge Theory and Related Physical Models
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Study of emergence of spacetime in tensor network based on the renormalization group2022

    • Author(s)
      Asato Tsuchiya
    • Organizer
      Online Kick-Off Meeting for Publicly Offered Research, Extreme Universe
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The emergence of expanding space-time in the type IIB matrix model2022

    • Author(s)
      Asato Tsuchiya
    • Organizer
      East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Study of emergence of spacetime in tensor network based on the renormalization group2022

    • Author(s)
      Asato Tsuchiya
    • Organizer
      Second Annual Meeting, Extreme Universe
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Emergence of (3+1)-dimensional expanding space-time in the type IIB matrix model,2022

    • Author(s)
      Asato Tsuchiya
    • Organizer
      2022 NTU-Kyoto high energy physics workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 土屋素粒子論研究室

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/tsuchiya/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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