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量子エンタングルメントに関するS行列理論と弦理論の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05421
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
研究機関大阪公立大学 (2022)
大阪市立大学 (2017, 2021)
同志社大学 (2018-2020)

研究代表者

関 穣慶  大阪公立大学, 数学研究所, 特別研究員 (60373320)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードエンタングルメント・エントロピー / 陽子散乱 / 弦理論 / 弦の2点振幅 / mostly BRST exact演算子 / 非弾性散乱 / 閉弦の2点振幅 / 開弦の振幅 / エンタングルメント / 弦の散乱振幅 / 超対称性 / quantum entanglement / scattering amplitude / string amplitude / 高エネルギー散乱 / 弾性散乱 / 陽子半径 / 素粒子論 / 数理物理
研究成果の概要

弾性散乱の終状態2粒子のエンタングルメント・エントロピーの公式が関-Peschanskiによって与えられたが、その中には発散が含まれていたので、これを2通りの方法で正則化した。こうして改良された公式を用いて、TevatronとLHCによる実験データから、高エネルギー陽子-陽子散乱のエンタングルメント・エントロピーを評価した。
これまで弦の2点振幅はゼロになると考えられてきたが、我々は、新しくmostly BRST exact演算子を導入することにより、演算子形式で、開弦の2点振幅がゼロではないことを示した。さらに、この演算子は開弦タキオンの3点、4点振幅にも利用できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

弾性散乱の終状態のエンタングルメント・エントロピー公式が、我々の正則化によって改良されたことにより、実際の様々な弾性散乱について、具体的にエンタングルメント・エントロピーを評価することを可能にした。これは、加速器などの散乱実験に対して、エンタングルメントという新しい視点を開くものである。
我々が見つけたmostly BRST exact演算子は、弦理論の振幅を演算子形式で求めるための新しい方法を与えている。特に、これまでの一般的理解を覆し、2点振幅を得ることに成功した。今後、1点、0点振幅への応用も興味深い。

報告書

(7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
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] IPhT, CEA-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] IPhT, CEA-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IPhT, CEA-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IPhT, CEA-Saclay(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] IPhT, CEA-Saclay(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] IPhT, CEA-Saclay(France)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The Veneziano amplitude via mostly BRST exact operator2022

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Isao、Sasaki Tomoko、Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • 雑誌名

      Nuclear Physics B

      巻: 974 ページ: 115647-115647

    • DOI

      10.1016/j.nuclphysb.2021.115647

    • 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] Reduction of open string amplitudes by mostly BRST exact operators2021

    • 著者名/発表者名
      Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 822 ページ: 136664-136664

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2021.136664

    • 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] Refined formulation and evaluation of entanglement entropy in elastic scattering2021

    • 著者名/発表者名
      Seki Shigenori
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2343 ページ: 020013-020013

    • DOI

      10.1063/5.0047808

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] String Two-Point Amplitude Revisited by Operator Formalism2020

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Seki
    • 雑誌名

      Physics of Particles and Nuclei Letters

      巻: 17 号: 5 ページ: 663-665

    • DOI

      10.1134/s1547477120050313

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-point string amplitudes revisited by operator formalism2020

    • 著者名/発表者名
      Seki Shigenori、Takahashi Tomohiko
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 800 ページ: 135078-135078

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2019.135078

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of entanglement entropy in high energy elastic scattering2019

    • 著者名/発表者名
      Peschanski Robi、Seki Shigenori
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 100 号: 7 ページ: 076012-076012

    • DOI

      10.1103/physrevd.100.076012

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Entanglement entropy of scattering particles2018

    • 著者名/発表者名
      Seki Shigenori
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 2040 ページ: 020017-020017

    • DOI

      10.1063/1.5079059

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] mostly BRST exact演算子を用いた開弦1ループ振幅の計算について2023

    • 著者名/発表者名
      東國 沙紀, 岸本 功, 関 穣慶, 高橋 智彦
    • 学会等名
      日本物理学会 春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゴースト数2をもつ新たな閉弦頂点演算子について2023

    • 著者名/発表者名
      岸本 功, 甲賀 まこ, 関 穣慶, 高橋 智彦
    • 学会等名
      日本物理学会 春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 新しいゲージ固定法を用いた閉弦の2点振幅の理解2022

    • 著者名/発表者名
      岸本 功, 関 穣慶, 高橋 智彦
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Two-point string amplitudes revisited2022

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Seki
    • 学会等名
      Amplitudes 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mostly BRST Exact演算子によるVeneziano振幅の導出2022

    • 著者名/発表者名
      岸本功, 北出智巳, 佐々木智子, 関穣慶, 高橋智彦
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] BRST形式によるdilaton tadpole振幅の導出2022

    • 著者名/発表者名
      岸本功, 北出智巳, 佐々木智子, 関穣慶, 高橋智彦
    • 学会等名
      日本物理学会第77回年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] String amplitudes given by mostly BRST exact operator2021

    • 著者名/発表者名
      関穣慶, 高橋智彦
    • 学会等名
      日本物理学会2021年秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Entanglement produced by scattering2021

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Seki
    • 学会等名
      17th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 4次元超対称非線形シグマ模型と双対性について2021

    • 著者名/発表者名
      近藤綾, 関穣慶, 高橋智彦
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Formulation and Evaluation of Entanglement Entropy in Elastic Scattering2020

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Seki
    • 学会等名
      KEK Theory Seminar
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Two-point String Amplitudes Revisited by Operator Formalism2020

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Seki
    • 学会等名
      Seminaire de matrices, cordes et geometries aleatoires
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Improved string amplitudes in operator formalism2020

    • 著者名/発表者名
      関穣慶, 高橋智彦
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] String two-point amplitude revisited by operator formalism2019

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Seki
    • 学会等名
      Supersymmetries and Quantum Symmetries - SQS'19
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reformulation and Evaluation of Entanglement Entropy in High Energy Scattering2019

    • 著者名/発表者名
      Robi Peschanski, 関穣慶
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] タキオン真空における世界面の構造について2019

    • 著者名/発表者名
      岸本功, 北出智巳, 関穣慶, 高橋智彦, 津田明日華
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Entanglement Entropy of Scattering Particles2018

    • 著者名/発表者名
      Shigenori Seki
    • 学会等名
      14th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering
    • 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] Effective Size of Particle from Entanglement Entropy in Scattering2018

    • 著者名/発表者名
      Robi Peschanski, 関 穣慶
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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