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スピン鎖が持つ自由度とその有効場理論に現れる超対称性との関係の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K20939
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関東京大学

研究代表者

松井 千尋  東京大学, 大学院数理科学研究科, 准教授 (60732451)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード可積分系 / 量子スピン鎖 / 超対称性 / 非平衡系 / 非平衡ダイナミクス / XXZスピン鎖 / スピン反転非対称な保存量 / 量子可積分系 / 一次元非平衡系 / 非エルミート表現 / 多状態一次元排他過程 / 可積分量子スピン鎖 / 多状態排他過程
研究成果の概要

高次スピンをもつ可積分スピン鎖における自由度とその有効場理論に現れる超対称性との関係,およびスピン鎖に関連する多彩な物理を調べることを目的として,以下のことを明らかにした.
まず,可積分な場合にスピン鎖と場の理論の散乱行列が一致すること,および両者の励起がスピノンで記述されることを用い,スピン鎖における隠れた超対称性と場の理論における超対称性の対応付けを行なった.また,スピン鎖に関連する非平衡現象のうち,高次スピンに対応する多自由度な古典確率過程に特徴的な振る舞いを明らかにした.さらに,両端がスピン浴に接する異方的ハイゼンベルグ模型の定常状態を厳密に構成した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

有効場理論を用いたスピン鎖の解析は量子一次元物理系の重要な中核を成すが,スピン鎖のような離散系ではサイト数に応じて許される励起状態が異なるため,連続系との対応を議論する際には注意が必要である.本研究成果は,離散系と連続系に共通の励起構造を用いて解析を行なったという点で,両者の対応関係を提示し,離散系における隠れた対称性の理解を前進させるものである.
また,多自由度な古典確率過程やスピン浴に接した量子スピン鎖など,量子スピン鎖に関連した非平衡現象の解明により,量子スピン鎖の可積分性や多自由度への拡張のしやすさが関連する非平衡系における多彩な物理を調べるのに有効であることを示した.

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 12件、 招待講演 7件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] University of Bologna(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Ljubljana(Slovenia)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Melbourne(Australia)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ザールラント大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universitat des Saarlandes(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Construction of the steady state density matrix and quasilocal charges for the spin-1/2 XXZ chain with boundary magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui and Tomaz Prosen
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 50 号: 38 ページ: 385201-385201

    • DOI

      10.1088/1751-8121/aa82db

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phase coexistence phenomena in an extreme case of the misanthrope process with open boundaries2016

    • 著者名/発表者名
      Chikashi Arita and Chihiro Matsui
    • 雑誌名

      Europhys. Lett.

      巻: 114 号: 6 ページ: 60012-60012

    • DOI

      10.1209/0295-5075/114/60012

    • NAID

      130006245496

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A power-law growth and decay model with autocorrelation for posting data to social networking services2016

    • 著者名/発表者名
      Fujiyama, T., Matsui, C. and Takemura, A.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 11 号: 8 ページ: 8-8

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0160592

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spinon excitations in the spin-1 XXZ chain and hidden supersymmetry2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 雑誌名

      Nucl. Phys. B

      巻: 913 ページ: 15-33

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2016.09.002

    • NAID

      130006710826

    • 関連する報告書
      2016 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] Boundary Effects on the Supersymmetric Sine-Gordon Model through Light-cone Lattice Regularization2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Mathematics & Statistics

      巻: unknown ページ: 311-335

    • DOI

      10.1007/978-981-10-2636-2_21

    • ISBN
      9789811026355, 9789811026362
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Quasilocal charges and non-equilibrium behavior in integrable systems2018

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Correlations in Integrable Quantum Many-Body Systems
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 可積分系における保存量の準局所性と非平衡現象2018

    • 著者名/発表者名
      松井 千尋
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Quasilocal chargers of the XXZ spin chain and integrability of the boundary-driven diffusive system2018

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Non-Equilibrium Systems and Special Functions
    • 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] スピン1XXZ鎖におけるスピノン励起と隠れた超対称性2017

    • 著者名/発表者名
      松井千尋
    • 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・豊中)
    • 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] Exact solvability of the boundary driven diffusive spin-1/2 XXZ chain with non-diagonal boundary magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      INTEGRABILITY IN LOW-DIMENSIONAL QUANTUM SYSTEMS
    • 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] Exact solvability of the boundary driven diffusive spin-1/2 XXZ chain with non-diagonal boundary magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Workshop on Classical and Quantum Integrable Systems
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hidden supersymmetry behind the Fateev-Zamolodchikov spin chain2017

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Fall 2017 Chern-Simons Workshop "Integrability across mathematics and 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] 非対角境界磁場付き境界散逸スピン1/2XXZ鎖の可解性2017

    • 著者名/発表者名
      松井千尋
    • 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] Exact solvability of the boundary driven diffusive spin-1/2 XXZ chain with non-diagonal boundary magnetic fields2017

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      YITP Workshop "Quantum Thermodynamics: Thermalization and Fluctuations"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 境界付き人嫌い過程における相共存現象2016

    • 著者名/発表者名
      有田親史,松井千尋
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川・金沢)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Spinon excitations in the spin-1 XXZ chain and hidden supersymmetry2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      New Trends in Low-Dimensional Physics: Quantum Integrability and Applications
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-state extension of the asymmetric simple exclusion process2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      STATPHYS26
    • 発表場所
      Lyon (France)
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-state extension of the asymmetric simple exclusion process2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Workshop on Classical and Quantum Integrable Systems
    • 発表場所
      St. Petersburg (Russia)
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-state extension of the asymmetric simple exclusion process2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Correlations in Integrable Quantum Many-Body Systems
    • 発表場所
      Wuppertal (Germany)
    • 年月日
      2016-04-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-state extension of the asymmetric simple exclusion process2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Correlations in Integrable Quantum Many-Body Systems
    • 発表場所
      Wuppertal, Germany (Bergische Universitat Wuppertal)
    • 年月日
      2016-04-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 境界付き可積分両氏スピン鎖におけるスピノン励起2016

    • 著者名/発表者名
      松井 千尋
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      宮城県仙台市 (東北学院大学)
    • 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] 可積分高次スピン鎖におけるスピノン励起2015

    • 著者名/発表者名
      松井 千尋
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      大阪府吹田市 (関西大学)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-state extension of the asymmetric simple exclusion processes2015

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      Integrable systems and quantum symmetries
    • 発表場所
      Prague, Czech (Brehova 7)
    • 年月日
      2015-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Boundary effects on the supersymmetric sine-Gordon model through light-cone regularization2015

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Matsui
    • 学会等名
      XI. International Workshop LIE THEORY AND ITS APPLICATIONS IN PHYSICS
    • 発表場所
      Varna, Bulgaria (Pochivna baza BAN)
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Francesco Ravanini

    • URL

      https://www.unibo.it/sitoweb/francesco.ravanini/en

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Professor Tomaz Prosen

    • URL

      http://chaos.fmf.uni-lj.si/?page_id=7

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Homepage of Dr. Thomas Quella

    • URL

      http://researchers.ms.unimelb.edu.au/~tquella@unimelb/#home

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] Chikashi Arita's Activities @ Saarland University

    • URL

      http://chikashi-arita.webnode.com

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2023-03-16  

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