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新型行列模型による物質・重力の統一的記述

Research Project

Project/Area Number 17J02185
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

酒井 勝太  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2018: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords行列模型 / 弦理論 / 場の理論 / 時空の創発 / 共形場理論 / 量子重力 / カイラルゲージ理論 / 正則化 / ドメインウォールフェルミオン / 演算子解釈 / 重力 / インフレーション / ヒッグスインフレーション / MPP
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、時空・重力の量子論を物質の量子論と統合するために行列模型を解析することである。そして可能であれば、それを実現するような新型行列模型を構成することを目指す。
当該年度は時空を背景独立な形式で記述する行列模型について、その根本的な整合性に関する研究を行った。その行列模型においては、理論の正定値性を破り得る自由度が無数に含まれている。本研究いのいてこれらの一部を解析した結果、それらは全てゲージ変換で消えることを確認した。よって本研究で焦点を当ててきた行列模型は整合的であることが補強された。
同時に、模型に含まれる物理的な自由度が高階スピン場であり、しかもそれらが物質場よりはむしろ時空計量の一般化と看做せることを明らかにした。このことから、時空を記述する真の自由度には、計量だけでなく無数の高階スピン場も含まれるという描像が浮かび上がった。これは、そもそも時空とは何かという基本的な理解を変更する必要性を示唆しており、研究開始当初予期していなかった結果である。必然的に、時空の創発とそれを成す行列模型という見方を慎重に再検討する方向性を見出した。
当該年度の研究としては、上記の結果を受けて、量子重力の記述に繋がり得ると近年提案された場の理論の変形技法に関する研究も行った。これが行列模型に代わる時空・重力の記述法になるかという期待があったため、自由度が非常に多い場の理論を用いて変形の解析を行った。結果、この変形は正定値性を破っており、その欠点を修正しようとする試みの中で、量子重力を記述しうる理論としての、弦理論あるいは行列模型の一意性を再確認した。
本研究は以上である。当初予定していた新型行列模型の構成は行っていないが、当時はわかっていなかった時空や重力の自由度の新たな側面が次々と浮き彫りになった。量子論のレベルでの時空・重力と物質の統一的記述に向けた研究は大きく進展した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Large N Analysis of TTbar-deformation and Unavoidable Negative-norm States2020

    • Author(s)
      Takaaki Ishii, Junichi Haruna, Hikaru Kawai, Katsuta Sakai, Kentaroh Yoshida
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Journal Article] A note on higher spin symmetry in the IIB matrix model with the operator interpretation2019

    • Author(s)
      Katsuta Sakai
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 949 Pages: 114801-114801

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2019.114801

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A novel regularization of chiral gauge theory2018

    • Author(s)
      Yu Hamada, Hikaru Kawai, Katsuta Sakai
    • Journal Title

      arXiv (pre-print)

      Volume: -

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Hillclimbing saddle point inflation2018

    • Author(s)
      Kawana Kiyoharu、Sakai Katsuta
    • Journal Title

      Physics Letters B

      Volume: 778 Pages: 60-63

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2018.01.007

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Stability of the matrix model in operator interpretation2017

    • Author(s)
      Sakai Katsuta
    • Journal Title

      Nuclear Physics B

      Volume: 925 Pages: 195-211

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2017.10.011

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A Note on Higher Spin Symmetry in the IIB Matrix Model with the Operator Interpretation2019

    • Author(s)
      Katsuta Sakai
    • Organizer
      NCTS-Kyoto University Joint Meeting on Recent Advances in String and Quantum Field Theory 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] IIB行列模型における演算子解釈に関して2019

    • Author(s)
      酒井勝太
    • Organizer
      日本物理学会2019年秋季大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Higher spin symmetry in the IIB matrix model with the operator interpretation2019

    • Author(s)
      Katsuta Sakai
    • Organizer
      KEK Theory Workshop 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel regularization of chiral gauge theoy2019

    • Author(s)
      Katsuta Sakai
    • Organizer
      Kyoto-NTU special workshop 2019
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] IIB行列模型の演算子解釈における対称性とダイナミクス2019

    • Author(s)
      酒井 勝太
    • Organizer
      日本物理学会第74回年次大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] A gauge-invariant regularization of chiral gauge theory2018

    • Author(s)
      Katsuta Sakai
    • Organizer
      KEK theory workshop 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A note on graviton exchange in emergent gravity scenario2017

    • Author(s)
      Katsuta Sakai
    • Organizer
      The XXV International Conference on Integrable Systems and Quantum Symmetries
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 行列模型の演算子解釈2017

    • Author(s)
      酒井 勝太
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Stability of the matrix model in operator interpretation2017

    • Author(s)
      Katsuta Sakai
    • Organizer
      East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2017, KEK Theory workshop 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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