行列模型の数値解析による超弦理論の非摂動的効果の研究

• 研究課題/領域番号: 17K05425
• 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: 摂南大学
• 研究代表者: 東 武大 摂南大学, 理工学部, 准教授 (10516785)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2018年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2017年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
• キーワード: 素粒子論 / 超弦理論 / 行列模型 / 符号問題 / 複素ランジュバン法 / 数値解析 / AdS/CFT

研究成果の概要

ビッグバン宇宙論では、宇宙誕生の超高温・超高密度の状態は、弱い力・強い力・電磁気力だけでなく重力も元来一つであったと考えられている。超弦理論はこれ等4つの力の統一理論の有力な候補である。この研究課題では行列模型による超弦理論の定式化の数値シミュレーションを行った。超弦理論では理論の整合性から、時空が空間9次元と時間1次元から成る10次元であることが要求されるが、行列模型の数値シミュレーションによって私達の住む4次元時空の生成の仕組みについて調べた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

素粒子論に限らず基礎科学の発展は、私達の生活を豊かにする様々な科学技術に直結するとともに人類の文化としても重要な位置を占めるものである。本研究課題は私達の住んでいる4次元時空、延いては宇宙の成り立ちという根源的な問いに答えるうえで重要な位置を占めるものである。また、本研究課題は富岳等のスーパーコンピューターによる大規模数値計算を必要とするが、こうした数値計算の発展は様々な研究分野に対する波及効果が期待出来る。

研究成果

• [国際共同研究] National Technical University of Athens(ギリシャ)
• [雑誌論文] Complex Langevin analysis of the spontaneous breaking of 10D rotational symmetry in the Euclidean IKKT matrix model (2020)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、Takehiro Azuma、Yuta Ito、Jun Nishimura、Toshiyuki Okubo、Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 2020 号: 6
  • DOI: 10.1007/jhep06(2020)069
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dynamical Compactification of Extra Dimensions in the Euclidean IKKT Matrix Model via Spontaneous Symmetry Breaking (2020)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、Takehiro Azuma、Yuta Ito、Jun Nishimura、Toshiyuki Okubo、Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 雑誌名: PoS CORFU 2019 巻: 183 ページ: 183-183
  • DOI: 10.22323/1.376.0183
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dynamical compactification of extra dimensions in the Euclidean type IIB matrix model: A numerical study using the complex Langevin method (2019)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、東 武大、伊藤 祐太、西村 淳、Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 雑誌名: PoS CORFU2018 巻: 065 ページ: 1-13
  • DOI: 10.22323/1.347.0065
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Complex Langevin analysis of the spontaneous symmetry breaking in dimensionally reduced super Yang-Mills models (2018)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos, Takehiro Azuma, Yuta Ito, Jun Nishimura, Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 02(2018)151 号: 2
  • DOI: 10.1007/jhep02(2018)151
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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] Phase transitions of a (super) quantum mechanical matrix model with a chemical potential (2017)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Azuma, Pallab Basu, Prasant Samantray
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 09(2017)071 号: 9
  • DOI: 10.1007/jhep09(2017)071
  • NAID: 130007647095
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Complex Langevin analysis of the spontaneous breaking of 10D rotational symmetry in the Euclidean IKKT matrix model (2020)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、Takehiro Azuma、Yuta Ito、Jun Nishimura、Toshiyuki Okubo、Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 学会等名: Asia-Pacific Symposium for Lattice Field Theory (APLAT 2020)
  • 国際学会
• [学会発表] Complex Langevin studies of the spacetime structure in the Lorentzian type IIB matrix model (2020)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、Takehiro Azuma、Kohta Hatakeyama、Mitsuaki Hirasawa、Yuta Ito、Jun Nishimura、Stratos Kovalkov Papadoudis、Asato Tsuchiya
  • 学会等名: The 3rd R-CCS International Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Complex Langevin analysis of the spontaneous rotational symmetry breaking in the Euclidean type IIB matrix model (2019)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos, 東 武大, 伊藤 祐太, 西村 淳, 大久保 敏之, Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 学会等名: Fugaku QCD coding workshop
• [学会発表] Complex Langevin analysis of the spontaneous rotational symmetry breaking in the Euclidean type IIB matrix model (2019)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos, 東 武大, 伊藤 祐太, 西村 淳, 大久保 敏之, Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 学会等名: National Strings Meeting 2019
• [学会発表] Complex Langevin studies of the continuum limit of the Lorentzian type IIB matrix model (2019)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos, 青木俊紘, 東武大, 平沢光昭, 伊藤祐太, 西村淳, Stratos Kovalkov Papadoudis, 土屋麻人
  • 学会等名: 第2回 R-CCS国際シンポジウム
  • 国際学会
• [学会発表] Complex Langevin analysis of the spontaneous rotational symmetry breaking in the Euclidean type IIB matrix model (2019)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、東 武大、伊藤 祐太、西村 淳、大久保 敏之、Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 学会等名: The 1st R-CCS International Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Complex Langevin analysis of the spontaneous rotational symmetry breaking in the Euclidean type IIB matrix model (2019)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、東 武大、伊藤 祐太、西村 淳、大久保 敏之、Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 学会等名: 日本物理学会第74回年次大会
• [学会発表] Complex Langevin analysis of the spontaneous rotational symmetry breaking in the dimensionally-reduced super-Yang-Mills models (2018)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos、東 武大、伊藤 祐太、西村 淳、大久保 敏之、Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 学会等名: Strings 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Phase Transitions of a (Super) Quantum Mechanical Matrix Model with a Chemical Potential (2018)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Azuma, Pallab Basu, Prasant Samantray
  • 学会等名: 日本物理学会 第73回年次大会
• [学会発表] Complex Langevin analysis of the spontaneous symmetry breaking in dimensionally reduced super Yang-Mills models (2017)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos, Takehiro Azuma, Yuta Ito, Jun Nishimura, Stratos Kovalkov Papadoudis
  • 学会等名: East Asia Joint Workshop on Fields and Strings 2017, KEK Theory workshop 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Phase Transitions of a (Super) Quantum Mechanical Matrix Model with a Chemical Potential (2017)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Azuma, Pallab Basu, Prasant Samantray
  • 学会等名: 第40回四国セミナー