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量子重力とゲージ理論の非摂動効果の探求

研究課題

研究課題/領域番号 15K17643
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
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

森田 健  静岡大学, 理学部, 講師 (40456752)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード量子重力 / 超弦理論 / ブラックホール / 量子色力学 / カオス / ゲージ理論 / 超対称性 / 原子核 / 行列模型 / QCD / 原子核物理 / M理論 / 非平衡物理 / 素粒子論 / CS理論 / 流体力学 / ホーキング輻射 / 行列量子力学 / GGE / ブラックホール熱力学 / 超対称性Yang-Mills理論 / ゲージ・重力対応 / インスタントン / 酒井・杉本模型
研究成果の概要

本研究では、「ブラックホールの量子論的性質」と「量子色力学の熱的な性質」という2つのテーマに関して主に研究した。これら2つは超弦理論の双対性を通して密接に関係し、これらを相補的に研究することで、超弦理論や量子重力の解明を目指した。本研究では特に、ブラックホールと超弦理論の関係や、超弦理論の相転移現象、有限温度における量子色力学の解析方法の確立などの成果が得られた。またブラックホールにおける量子現象とよく似た現象が、重力とは一見関係のないような、カオス系一般でも起こることを示すことに成功した。これらの成果は量子重力を解明していく上で、重要な役割を果たすのではと期待している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

重力を含んだ量子論の構成は、素粒子物理学における最大の課題である。そして量子重力を理解する上で非常に重要であると考えられるのがブラックホールである。本研究ではブラックホールの量子論的な側面に関して解析し、幾つかの新しい結果を得ることができた。また関連して、超弦理論やゲージ理論の熱力学的な性質や、ブラックホールとカオスの新たな関係などを発見した。特にブラックホールとカオスの関係は近年盛んに世界中で研究されているが、本研究で明らかにしたこれらの間の関係は、これまでの既存の研究とは全く異なる方向性を示すもので、この分野の研究に大きな進展をもたらす可能性がある。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (17件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Tata Institute of Fundamental Research/ICTP(インド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University Paris-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Tata Institute of Fundamental research/ICTS(インド)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite’ de Paris-Sud(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University Wurzburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立台湾大学(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] タタ研究所/ICTS(インド)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ケンタッキー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 国立台湾大学(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] TIFR/ICTS(インド)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Imperial College(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Tata Institute of Fundamental Research(インド)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Tsing Hua University(台湾)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Crete(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Imperial College/University of Southampton(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Chulalongkorn University(タイ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Nuclear states and spectra in holographic QCD2019

    • 著者名/発表者名
      Koji Hashimoto, Yoshinori Matsuo, Takeshi Morita
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 12 号: 12 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1007/jhep12(2019)001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thermal Emission from Semiclassical Dynamical Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Morita Takeshi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 122 号: 10 ページ: 101603-101603

    • DOI

      10.1103/physrevlett.122.101603

    • NAID

      120006600384

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward the construction of the general multi-cut solutions in Chern-Simons matrix models2018

    • 著者名/発表者名
      Morita Takeshi、Sugiyama Kento
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2018 号: 8 ページ: 168-168

    • DOI

      10.1007/jhep08(2018)168

    • NAID

      120006603030

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum quench and thermalization of one-dimensional Fermi gas via phase-space hydrodynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Kulkarni Manas、Mandal Gautam、Morita Takeshi
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 98 号: 4 ページ: 043610-043610

    • DOI

      10.1103/physreva.98.043610

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Multi-cut solutions in Chern Simons matrix models2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Morita, Kento Sugiyama
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 929 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2018.01.028

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microstates of D1-D5(-P) black holes as interacting D-branes2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Morita, Shotaro Shiba
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 747 ページ: 164-168

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2015.05.069

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Moduli dynamics as a predictive tool for thermal maximally supersymmetric Yang-Mills at large N2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Morita, Shotaro Shiba, Toby Wiseman, Benjamin Withers
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 07 号: 7 ページ: 47-47

    • DOI

      10.1007/jhep07(2015)047

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Instanton dynamics in finite temperature QCD via holography2015

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada, Yoshinori Matsuo, Takeshi Morita
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 899 ページ: 631-650

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2015.08.018

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 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] Thermodynamics of Intersecting Black Branes from Interacting Elementary Branes2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Morita, Shotaro Shiba
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1509 号: 9 ページ: 70-70

    • DOI

      10.1007/jhep09(2015)070

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermodynamics of QCD from Sakai-Sugimoto Model2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isono, Gautam Mandal, Takeshi Morita
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1512 号: 12 ページ: 6-6

    • DOI

      10.1007/jhep12(2015)006

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ホーキング輻射とブラックホールの内部構造2020

    • 著者名/発表者名
      森田 健, 杉山健斗
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年 年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Yang-Mills理論を1次元にLarge N reductionした 行列模型の閉じ込め・非閉じ込め相転移の解析2020

    • 著者名/発表者名
      森田 健, 吉田 大輝
    • 学会等名
      日本物理学会 2020年 年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A possible solution to the black hole puzzle in semi-classical gravity2019

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      KEK Theory workshop 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nuclear states and spectra in holographic QCD2019

    • 著者名/発表者名
      橋本幸士, 松尾善典, 森田健
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Excitations and interactions of Nuclear states in holographic QCD2019

    • 著者名/発表者名
      橋本幸士, 松尾善典, 森田健
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ブラックホール形成とHawking輻射2019

    • 著者名/発表者名
      森田 健, 杉山健斗
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hawking radiation from butterfly effect2019

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear physics and D-branes in string theory2019

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      中部夏の学校
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hawking radiation from butterfly effect2019

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      中央大学 セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nuclear physics and D-branes in string theory2019

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      KEK 理論センター セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カスプ型ポテンシャルを持った行列模型の相転移現象2019

    • 著者名/発表者名
      森田 健,杉山健斗
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermal emission from semi-classical chaotic systems2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      Strings and Fields 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Bound on chaos and Acoustic Hawking radiation in free fermi fluid2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      Integrable systems in Mathematics, Condensed Matter and Statistical Physics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 学部生でもできる流体Hawking輻射の計算2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      中部夏の学校2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Chern-Simons行列模型の一般解の構成とインスタントン2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健,杉山健斗
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 行列量子力学における acoustic Hawking radiation2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Bound on chaos in semi-classical regime2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年 年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Chern-Simons行列模型における一般解の構成2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健, 杉山健斗
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年 年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Bound on chaos in a semi-classical regime2018

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      Sugawara Symposium on Fundamental Problems in Theoretical Physics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comments on semi-classical solutions in large-N Chern-Simons Matrix Models2017

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      Progress in Quantum Field Theory and String Theory II
    • 発表場所
      大阪市立大 (大阪府大阪市)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一次元自由fermionのGeneralized Gibbs Ensembleへの熱平衡化と普遍的な緩和時間2017

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年 年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス (大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Novel Multi-cut Solutions in Chern-Simons Matrix Models2017

    • 著者名/発表者名
      杉山 健斗
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年 年次大会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス (大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] D-braneの位置の量子化2017

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      中部夏の学校
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ABJM行列模型におけるインスタントン効果2017

    • 著者名/発表者名
      森田 健, 杉山健斗
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年 秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] More on Multi-cut Solutions in Chern-Simons Matrix Models2017

    • 著者名/発表者名
      森田 健, 杉山健斗
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年 秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Equilibration and Generalized Gibbs ensemble in 1d non-relativistic free fermions2017

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      Quantum Gravity, String Theory and Holography
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel Instantons in Chern-Simons Matrix Models2016

    • 著者名/発表者名
      杉山 健斗
    • 学会等名
      KEK Theory Workshop 2016
    • 発表場所
      KEK (茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BPS粒子束縛状態としてのブラックホールとその内部構造2016

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年 秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学 木花キャンパス (宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 可積分行列量子力学における時間発展:Generalized Gibbs Ensemble, 熱平衡化, dynamical相転移2016

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      離散的手法による場と時空のダイナミクス2016
    • 発表場所
      静岡労政会館 (静岡県静岡市)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 低温におけるD0 braneの相転移2016

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      中部夏の学校
    • 発表場所
      東海大学山中湖セミナーハウス (山梨県南都留郡)
    • 年月日
      2016-08-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 相互作用するブレーン系とブラックホール熱力学2016

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年 年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学 泉キャンパス (宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Holographic QCD at finite temperature: Instantons and chiral symmetry restoration2015

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      Applications of AdS/CFT to QCD and condensed matter physics
    • 発表場所
      モントリオール (カナダ)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Holographyを用いた有限温度QCDにおけるインスタントンの解析2015

    • 著者名/発表者名
      森田 健, 花田 政範, 松尾 善典
    • 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
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 酒井杉本模型を用いた有限温度QCDの解析2015

    • 著者名/発表者名
      森田 健
    • 学会等名
      中部夏の学校
    • 発表場所
      東海大学山中湖セミナーハウス (山梨県山中湖村)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 静岡大学理学部物理学科森田研究室HP

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-11-04  

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