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AdS/CFT対応を用いた超弦理論のダイナミクスの解析

研究課題

研究課題/領域番号 14J02735
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関京都大学

研究代表者

沼澤 宙朗  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードAdS/CFT対応 / 共形場理論 / エンタングルメント / OTO相関関数 / 射影測定 / 境界状態 / 量子情報 / ゲージ理論
研究実績の概要

AdS/CFT対応、より一般にはホログラフィー原理において、量子情報的観点から共形場理論(CFT)を見ることが、時空がCFTから創出する仕組みを捉えるために重要な考え方であると近年認識され始めている。一方で、量子情報理論で重要な、操作と言う観点からCFTやホログラフィー原理を考えることは今まで注目を浴びてこなかった。そこで今年度は、量子情報理論において基本的な操作である射影測定を行った後のCFTにおける状態と、そのAdS側の対応物を考察した。CFTでは、一部の領域を測定し、その領域のエンタングルメントを取り除くという操作を考えた。それに対応して、AdS側では時空の一部が切り取られて消えてしまうという興味深い結果を得た。特に、量子エンタングルメントの消失に伴う時空の消失は、CFT側の量子エンタングルメントが時空を形成しているという観点と非常に適合しており、大変興味深い結果である。
CFT側から局所的な時空を構成する上で重要なもう一つの性質が、カオスという性質である。超弦理論が古典アインシュタイン重力で記述できる領域を考えたいならば、CFT側は強結合である必要があり、特にカオス的であると考えられている。一方で、このクラスの理論とは別に、有理型のCFT(Rational CFT)と呼ばれる解けるクラスのCFTも存在し、高階スピン重力とも関係して興味深い理論である。今年度は、Rational CFTにおいて,カオスの指標として知られるOut-of-time-ordered(OTO)創刊関数の振る舞いを調べた。特に、古典アインシュタイン重力を記述するCFTとは違い、十分時間が経った後のOTO相関関数の値は0にならないことがわかった。また、Rational CFTを特徴付けるモジュラーS行列で書くことができることを発見した。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 9件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 北欧理論物理研究所(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] シカゴ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] EPR Pairs, Local Projections and Quantum Teleportation in Holography2016

    • 著者名/発表者名
      T.Numasawa, N. Shiba, T. Takayanagi, K. Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1608 号: 8 ページ: 1-52

    • DOI

      10.1007/jhep08(2016)077

    • NAID

      120005980955

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Charged Entanglement Entropy of Local Operators2016

    • 著者名/発表者名
      P.Caputa, T.Numasawa and M.Nozaki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 号: 10 ページ: 1-26

    • DOI

      10.1103/physrevd.93.105032

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Out-of-time-ordered correlators and purity in rational conformal field theories2016

    • 著者名/発表者名
      P.Caputa, T.Numasawa and A.Veliz-Osorio
    • 雑誌名

      Progress in Theoretical and Experimental Physics

      巻: 11 号: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw157

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scattering effect on entanglement propagation in RCFTs2016

    • 著者名/発表者名
      T.Numasawa
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1612 号: 12 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1007/jhep12(2016)061

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum Entanglement of Fermionic Local Operators2016

    • 著者名/発表者名
      野崎雅弘、沼澤宙朗、松浦 俊司
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1602 (2016) 150 号: 2 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/jhep02(2016)150

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distance between Quantum States and Gauge-Gravity Duality2015

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Miyaji, Tokiro Numasawa, Noburo Shiba, Tadashi Takayanagi, Kento Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 115 号: 26 ページ: 261602-261606

    • DOI

      10.1103/physrevlett.115.261602

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Continuous Multiscale Entanglement Renormalization Ansatz as Holographic Surface-State Correspondence2015

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Miyaji, Tokiro Numasawa, Noburo Shiba, Tadashi Takayanagi, Kento Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 115 号: 17 ページ: 171602-171606

    • DOI

      10.1103/physrevlett.115.171602

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the definition of entanglement entropy in lattice gauge theories2015

    • 著者名/発表者名
      Sinya Aoki, Takumi Iritani, Masahiro Nozaki, Tokiro Numaswa, Noburo Shiba, Hal Tasaki
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1506.187 号: 6 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/jhep06(2015)187

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum dimension as entanglement entropy in two dimensional conformal field theories2014

    • 著者名/発表者名
      S. He, T. Numasawa, T. Takayanagi and K. Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 号: 4 ページ: 041701-041701

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.041701

    • NAID

      120005676650

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Relative Entropy and Conformal Interfaces2017

    • 著者名/発表者名
      T.Numasawa
    • 学会等名
      Holography, Quantum Entanglement and Higher Spin Gravity
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Out-of-Time Ordered correlators in Rational CFTs2017

    • 著者名/発表者名
      T.Numasawa
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Interaction effects on Entanglement Propagation in 2d RCFT2016

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      日本物理学会2016年春期大会
    • 発表場所
      宮城県、東北学院大学泉キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] AdS/CFT対応における量子情報計量の重力双対2016

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      量子論の諸問題と今後の発展6
    • 発表場所
      茨城県、高エネルギー研究所
    • 年月日
      2016-02-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement Entropy in String Theory2016

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      The 10th Asian Winter School on Strings, Particles and Cosmology
    • 発表場所
      沖縄県、沖縄科学技術大学院大学
    • 年月日
      2016-01-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interaction effect on Entanglement propagation in 2d RCFT2016

    • 著者名/発表者名
      T.Numasawa
    • 学会等名
      Quantum Information in String Theory and Many-body Systems
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] cMERA as surface/state correspondence in AdS/CFT2015

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      KEK Theory Workshop 2015 Dec
    • 発表場所
      茨城県、高エネルギー研究所
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entanglement Entropy in String Theory2015

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      KIAS-YITP Joint Workshop 2015, Geometry in Gauge Theories and String Theory
    • 発表場所
      韓国、KIAS
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entanglement Entropy in String Theory2015

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      International Workshop on Strings, Black Holes and Quantum Information
    • 発表場所
      宮城県、東北大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entanglement Entropy in String Theory2015

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      Quantum Information in Quantum Gravity II
    • 発表場所
      カナダ、Perimeter Institute
    • 年月日
      2015-08-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entanglement Entropy in String Theory2015

    • 著者名/発表者名
      沼澤宙朗
    • 学会等名
      International Workshop on Condensed Matter Physics & AdS/CFT,Entanglement Entropy in String Theory
    • 発表場所
      千葉県、東京大学柏キャンパス
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Entanglement Entropy in String Theory2015

    • 著者名/発表者名
      沼澤 宙朗
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Entanglement Entropy of local operator excited states in CFTs2014

    • 著者名/発表者名
      沼澤 宙朗
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Entanglement Entropy for local operator excited states in rational CFTs2014

    • 著者名/発表者名
      沼澤 宙朗
    • 学会等名
      Quantum Information in Quantum Gravity
    • 発表場所
      The University of British Columbia
    • 年月日
      2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of Entanglement Entropy from Einstein Equation2014

    • 著者名/発表者名
      沼澤 宙朗
    • 学会等名
      YITP Workshop on Quantum Information Physics
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Entanglement Entropy of local operator excited states in 2d RCFTs2014

    • 著者名/発表者名
      沼澤 宙朗
    • 学会等名
      String and Fields
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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