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ゲージ・重力対応にもとづく非平衡・非定常現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K17704
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
研究機関中央大学

研究代表者

木下 俊一郎  中央大学, 理工学部, 共同研究員 (20548226)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードゲージ・重力対応 / ブラックホール / D3/D7ブレーン / フロッケ状態 / 回転エネルギーの引き抜き / D3/D7ブレーン模型 / 非平衡電気伝導 / 線形安定性 / 時空のエネルギー / 3次元時空 / 保存カレント / 重力レンズ / 円偏光電磁波 / 絶縁・伝導相転移 / エネルギー引き抜き機構 / 相対論・重力(理論) / 素粒子論
研究成果の概要

ゲージ・重力対応のモデルであるD3/D7系に基づき、回転電場の下での新しい非平衡定常系の提案およびその相構造を電場強度・周波数について明らかにした。また、従来の直流電流系について、線形摂動を詳細に調べることで系の安定性を広い電場領域にわたって明らかにした。
ブラックホールからの回転エネルギーの引き抜き機構についてストリングと磁力線に共通する性質に基づいてその本質的な物理を解明した。ゲージ重力対応によればブラックホールに対応する量子系が存在するが、このような量子系においてホログラフィックなブラックホールの像を得るための実験的方法論の提案を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲージ・重力対応は理論的解析が困難である強く相互作用した量子系について、古典重力理論での理論的解析を可能とする強力な手段である。一方でその適用可能性の範囲および限界を精査することも必須であり、現実の実験系などで実現され得る非定常・非平衡系との比較検討は実験・理論両側面からの課題となる。
本研究では、回転電場系という近年、実験的にも注目されている新奇な系について、D3/D7系という一例について新しい相構造を理論的に提案した。また、量子系から実験的にブラックホール像を得る方法論も提案した。ここでの現象が今後、実験的に実現・検証されるならゲージ・重力対応の有用性を実験的にも確立するものとなる。

報告書

(8件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Shooting null geodesics into holographic spacetimes2023

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kinoshita, Keiju Murata, Daichi Takeda
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2304.01936

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Note on the Time Dilation for Charged Quantum Clocks2023

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Chiba, Shunichiro Kinoshita
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2304.04375

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Quantum clocks, gravitational time dilation, and quantum interference2022

    • 著者名/発表者名
      Chiba Takeshi、Kinoshita Shunichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 号: 12 ページ: 124035-124035

    • DOI

      10.1103/physrevd.106.124035

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamical stability and filamentary instability in holographic conductors2022

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki Shuta、Kinoshita Shunichiro、Matsumoto Masataka
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 4

    • DOI

      10.1007/jhep04(2022)173

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extension of Kodama vector and quasilocal quantities in three-dimensional axisymmetric spacetimes2021

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Shunichiro
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 103 号: 12

    • DOI

      10.1103/physrevd.103.124042

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extension of Kodama vector and quasi-local quantities in three-dimensional axisymmetric spacetimes2021

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kinoshita
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2103.07408

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Imaging black holes through the AdS/CFT correspondence2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Koji、Kinoshita Shunichiro、Murata Keiju
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 6 ページ: 066018-066018

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.066018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ブラックホールからエネルギーを引き抜く――Blandford–Znajek機構の本質2019

    • 著者名/発表者名
      木下 俊一郎、伊形 尚久
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 74 号: 8 ページ: 542-547

    • DOI

      10.11316/butsuri.74.8_542

    • NAID

      130007793038

    • ISSN
      0029-0181, 2423-8872
    • 年月日
      2019-08-05
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Einstein Rings in Holography2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Koji、Kinoshita Shunichiro、Murata Keiju
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 123 号: 3 ページ: 031602-031602

    • DOI

      10.1103/physrevlett.123.031602

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The essence of the Blandford-Znajek process2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita Shunichiro,Igata Takahisa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 3

    • DOI

      10.1093/ptep/pty024

    • NAID

      130007793038

    • 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] Holographic Floquet states I: a strongly coupled Weyl semimetal2017

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Koji,Kinoshita Shunichiro,Murata Keiju,Oka Takashi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2017 号: 5 ページ: 127-127

    • DOI

      10.1007/jhep05(2017)127

    • 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] Energy extraction from Kerr black holes by rigidly rotating strings2016

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kinoshita, Takahisa Igata, Kentaro Tanabe
    • 雑誌名

      Physics Review D

      巻: 94 号: 12 ページ: 124039-124039

    • DOI

      10.1103/physrevd.94.124039

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] On geometrical origin of Kodama vector2023

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kinoshita
    • 学会等名
      The 1st young researchers' workshop of the Extreme Universe Collaboration
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamical stability in holographic conductors2022

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kinoshita
    • 学会等名
      ExU International Workshop “Quantum extreme universe from quantum information”
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] “Dynamical stability and filamentary instability in holographic conductors”2022

    • 著者名/発表者名
      木下俊一郎
    • 学会等名
      ブラック ホール準固有振動研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] On geometrical origin of Kodama vector and its appliations2022

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kinoshita
    • 学会等名
      Second Annual Meeting of the Extreme Universe Collaboration
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Covariant formula of thermal entropy for probe brane systems2019

    • 著者名/発表者名
      木下俊一郎
    • 学会等名
      日本物理学会 2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 円偏光電磁波中での有限密度ホログラフィックQCD2019

    • 著者名/発表者名
      木下俊一郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] D3/D7 system in circularly-polarized electromagnetic waves2018

    • 著者名/発表者名
      木下俊一郎
    • 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] Energy extraction from Kerr black holes by rigidly rotating strings2017

    • 著者名/発表者名
      木下俊一郎, 伊形尚久, 田辺健太朗
    • 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
    • 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] Magnetic tension as the essence of the Blandford-Znajek process2017

    • 著者名/発表者名
      木下俊一郎,伊形尚久
    • 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] Energy extraction from Kerr black holes by rigidly rotating strings2016

    • 著者名/発表者名
      Shunichiro Kinoshita
    • 学会等名
      KMI mini-workshop on General relativity in higher dimensions -recent progress and future perspective-
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Phase diagram of holographic QCD in rotating electric fields2016

    • 著者名/発表者名
      木下俊一郎, 橋本幸士, 村田佳樹, 岡隆史
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      宮崎大学
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2024-01-30  

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