解析および数値的手法を用いた行列模型による超弦理論の非摂動論的定式化の研究

• 研究課題/領域番号: 15K05046
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 土屋 麻人 静岡大学, 理学部, 教授 (20294150)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 行列模型 / インフレーション宇宙 / 輻射優勢宇宙 / モンテカルロシミュレーション / 大規模並列計算 / ファジー球面 / エンタングルメントエントロピー / 相転移 / 繰り込み群 / フェルミオンゼロモード / ラージN体積非依存性 / 群多様体 / IIB行列模型 / 非可換空間 / 超弦理論

研究成果の概要

重力を含む統一理論の最有力候補である超弦理論を非摂動論的に定義すると期待されるIIB行列模型を大規模並列計算のモンテカルロシミュレーションにより調べ、インフレーション宇宙や輻射優勢宇宙が出現することを示唆する結果を得た。また、小さな行列サイズで大きな行列サイズでのシミュレーションを有効的に実現する繰り込み群の手法を開発した。また、赤外正則化の仕方の指針を得た。行列から幾何を読み取る方法の知見を得るために、ファジー球面上のスカラー場理論においてエンタングルメントエントロピーを計算し、一般化された面積則を得た。また相関関数を計算することにより、この理論が繰り込み可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Correlation functions and renormalization in a scalar field theory on the fuzzy sphere (2017)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama Kohta、Tsuchiya Asato
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2017 号: 6 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1093/ptep/ptx070
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A new method for probing the late-time dynamics in the Lorentzian type IIB matrix model (2017)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Azuma, Yuta Ito, Jun Nishimura, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: no. 8, 083B03 号: 8 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1093/ptep/ptx106
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A generalized volume law for entanglement entropy on the fuzzy sphere, (2017)
  • 著者名/発表者名: M. Suzuki and A. Tsuchiya,
  • 雑誌名: Prog. Theor. Exp. Phys. 巻: 2017, 043B07 号: 4 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1093/ptep/ptx039
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Universality and the dynamical space-time dimensionality in the Lorentzian type IIB matrix model (2017)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, J. Nishimura and A. Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 143 号: 3 ページ: 1-19
  • DOI: 10.1007/jhep03(2017)143
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Large-scale computation of the exponentially expanding universe in a simplified Lorentzian type IIB matrix model (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, J. Nishimura and A. Tsuchiya
  • 雑誌名: PoS LATTICE 2015 巻: 243 ページ: 1-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exponential and power-law expansion of the Universe from the type IIB matrix model, (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 雑誌名: PoS CORFU 2015 巻: 112 ページ: 1-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Entanglement entropy in scalar field theory on the fuzzy sphere (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Okuno, M. Suzuki and A. Tsuchiya
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2016, 023B03 号: 2 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv192
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Power-law expansion of the Universe from the bosonic Lorentzian type IIB matrix model (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, J. Nishimura and A. Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1511, 070 号: 11 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1007/jhep11(2015)070
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ローレンツ型IIB行列模型の古典解におけるカイラルゼロモードの出現 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西村淳、土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 群多様体上のラージN体積非依存性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 畠山洸太、土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] 非可換トーラス上の紫外赤外アノマリー (2018)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人、和田晃汰
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] ファジー球面上のスカラー場理論の相構造 (2018)
  • 著者名/発表者名: 畠山洸太、土屋麻人、山代和志
  • 学会等名: 日本物理学会第73回年次大会
• [学会発表] Entanglement Entropy on the fuzzy sphere (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: Progress in Quantum Field Theory and String Theory II
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府）
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Correlation functions and renormalization in a scalar field theory on the fuzzy sphere (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Hatakeyama
  • 学会等名: Progress in Quantum Field Theory and String Theory II
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府）
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] ファジー球面上のエンタングルメントエントロピーに対する一般化された体積則 (2017)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ファジー球面上のスカラー場理論における相関関数とくりこみ (2017)
  • 著者名/発表者名: 畠山洸太
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] Correlation functions and renormalization in a scalar field theory on the fuzzy sphere (2017)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: Discrete Approaches to the Dynamics of Fields and Space-time
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Appearance of chiral zero modes from classical dynamics of the type IIB matrix model (2017)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2017, KEK Theory workshop 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ファジー球面上のスカラー場理論における相関関数とくりこみII (2017)
  • 著者名/発表者名: 畠山洸太、土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] Local correlation functions on the fuzzy sphere (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Hatakeyama
  • 学会等名: KEK Theory Workshop 2016
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構（茨城県）
  • 年月日: 2016-12-06
  • 国際学会
• [学会発表] Entanglement Entropy on the fuzzy sphere (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: International Workshop on ``Theoretical Particle Physics 2016”
  • 発表場所: 大阪大学（大阪府）
  • 年月日: 2016-11-03
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Entanglement Entropy on the fuzzy sphere (2016)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 「離散的手法による場と時空のダイナミクス」研究会2016
  • 発表場所: 静岡大学（静岡県）
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] Entanglement Entropy on the fuzzy sphere (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: East Asia Joint Workshop on Fields and Strings
  • 発表場所: 中国科学技術大学(中国合肥市)
  • 年月日: 2016-05-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Entanglement Entropy on the fuzzy sphere (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: East Asia Joint Workshop on Fields and Strings
  • 発表場所: USTC, 合肥, 中国
  • 年月日: 2016-05-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 非可換球面上のスカラー場理論におけるエンタングルメントエントロピー (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥野静華、鈴木真理子、土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Entanglement entropy on fuzzy sphere (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Okuno, M. Suzuki and A. Tsuchiya
  • 学会等名: KEK Theory Workshop 2015Dec
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2015-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] Fuzzy sphere上のエンタングルメントエントロピー (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木真理子、土屋麻人、奥野静華
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 大阪市立大学（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Exponential and power-law expansion of the Universe from the type IIB matrix model (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: Corfu 2015 Workshop on Noncommutative Field Theory and Gravity
  • 発表場所: Mon-Repos（ギリシャコルフ島）
  • 年月日: 2015-09-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Exponential and power-law expansion of the Universe from the type IIB matrix model (2015)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 離散的手法による場と時空のダイナミクス研究会
  • 発表場所: 岡山衛生会館（岡山県岡山市）
  • 年月日: 2015-09-14
  • 招待講演
• [学会発表] Exponential and power-law expansion of the Universe from the type IIB matrix model' (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: Numerical approaches to the holographic principle, quantum gravity and cosmology
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-07-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 行列模型の解析および数値的研究の最近の進展 (2015)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 第1回日露working siminar
  • 発表場所: 大阪市立大学文化交流センター（大阪府大阪市）
  • 年月日: 2015-07-10
  • 招待講演
• [備考] 土屋素粒子論研究室
  • URL: https://wwp.shizuoka.ac.jp/tsuchiya/
• [備考] 土屋素粒子論研究室
  • URL: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/~satsuch/
• [備考] 静岡大学教員データベース
  • URL: https://tdb.shizuoka.ac.jp/RDB/public/Default2.aspx?id=10988&l=0