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場の理論と超弦理論に対する非摂動論的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 18J20935
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理(理論)
研究機関九州大学

研究代表者

森川 億人  九州大学, 理学府, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード格子場理論 / 場の量子論 / 超対称性 / リサージェンス理論 / リノーマロン / 非摂動効果 / 素粒子論 / グラディエント・フロー / 繰り込み群
研究実績の概要

本研究の目的は、場の量子論と超弦理論における種々の現象を、格子場理論に類似の非摂動論的手法を用いて解析し、非摂動論的定式化の理解を推し進めることである。当該年度は以下の研究を行った。
(1) ランダウ・ギンツブルグ模型の数値的研究。前年度までADE分類に属する様々な超対称ランダウ・ギンツブルグ模型に対して数値シミュレーションを行い、赤外固定点上の超共形場理論を検証してきた。本研究では標的空間が2次元トーラスで与えられる超ポテンシャルに取り組んだ。特に、一般には摂動論で扱えないような標的空間の大きな変形を解析し、この変形のもとで中心電荷が一定に保たれることを非摂動論的に検証した。
(2) S^1コンパクト化された時空におけるリノーマロン。場の量子論において摂動級数展開が一般に発散級数となるためにその予言には不定性があることが知られている。リサージェンス理論においてこの問題は非摂動効果を足し上げることによって解消されると考えられている。近年リノーマロンと呼ばれる摂動論の不定性がバイオンという半古典的物体に対応すると予想がなされた。本研究では、バイオンが存在するS^1コンパクト化された理論として、アジョイントフェルミオンを含むSU(N)ゲージ理論においてリノーマロン解析を行い、任意のNでリノーマロンが存在しないことを示した。この成果は論文1篇にまとめられ、学術誌に出版されている。
(3) バイオンに対応する摂動論的不定性の同定。(2)の研究に関連して、本研究では、S^1コンパクト化によって摂動論の赤外構造が修正を受け、従来から知られているファインマン・ダイアグラムの数の爆発がenhanceされる現象を発見した。これによって生じる摂動論的不定性がバイオン不定性と対応することを示し、これまでの混沌した状況に一定の解決を与えた。この研究成果は論文1篇にまとめられ、学術誌に出版されている。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 12件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] More on the infrared renormalon in SU (N) QCD(adj.) on $\mathbb{R}^3\times S^1$2020

    • 著者名/発表者名
      Ashie Masahiro、Morikawa Okuto、Suzuki Hiroshi、Takaura Hiromasa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 9

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa096

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of perturbative ambiguity canceled against bion2020

    • 著者名/発表者名
      Morikawa Okuto、Takaura Hiromasa
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 807 ページ: 135570-135570

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2020.135570

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vacuum energy of the supersymmetric $\mathbb{C}P^{N-1}$ model on $\mathbb{R}\times S^1$ in the $1/N$ expansion2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kosuke、Okuto Morikawa、Shibata Kazuya、Suzuki Hiroshi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 6

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa066

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Renormalon structure in compactified spacetime2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kosuke、Morikawa Okuto、Shibata Kazuya、Suzuki Hiroshi、Takaura Hiromasa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 1

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz147

    • 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] Infrared renormalon in $SU(N)$ QCD(adj.) on $\mathbb{R}^3\times S^1$2020

    • 著者名/発表者名
      Ashie Masahiro、Morikawa Okuto、Suzuki Hiroshi、Takaura Hiromasa、Takeuchi Kengo
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 2

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz157

    • 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] Infrared renormalon in the supersymmetric $\mathbb{C}P^{N-1}$ model on $\mathbb{R}\times S^1$2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Kosuke、Morikawa Okuto、Nakayama Akira、Shibata Kazuya、Suzuki Hiroshi、Takaura Hiromasa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2020 号: 2

    • DOI

      10.1093/ptep/ptaa002

    • 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] Continuum limit in numerical simulations of the N=2 Landau-Ginzburg model2019

    • 著者名/発表者名
      Okuto Morikawa
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2019 号: 10

    • DOI

      10.1093/ptep/ptz107

    • 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] Gradient flow and the Wilsonian renormalization group flow2018

    • 著者名/発表者名
      Makino Hiroki, Morikawa Okuto, Suzuki Hiroshi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 5

    • DOI

      10.1093/ptep/pty050

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Axial U(1) anomaly in a gravitational field via the gradient flow2018

    • 著者名/発表者名
      Morikawa Okuto, Suzuki Hiroshi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 7

    • DOI

      10.1093/ptep/pty073

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical study of the N=2 Landau-Ginzburg model2018

    • 著者名/発表者名
      Morikawa Okuto, Suzuki Hiroshi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 8

    • DOI

      10.1093/ptep/pty088

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gradient flow representation of the four-dimensional N=2 super Yang-Mills supercurrent2018

    • 著者名/発表者名
      Kasai Aya, Morikawa Okuto, Suzuki Hiroshi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2018 号: 11

    • DOI

      10.1093/ptep/pty117

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical study of the N=2 Landau-Ginzburg model with two superfields2018

    • 著者名/発表者名
      Morikawa Okuto
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 12 号: 12

    • DOI

      10.1007/jhep12(2018)045

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Perturbative ambiguities in compactified spacetime and resurgence structure2020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      Potential Toolkit to Attack Nonperturbative Aspects of QFT -Resurgence and related topics-
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Renormalon in SU(N) QCD(adj.) on compactified spacetime2020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Identification of perturbative ambiguity canceled against bion2020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      日本物理学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] S^1コンパクト化された時空でのリサージェンス構造2020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      素粒子若手オンライン研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コンパクト化された時空における摂動論の不定性とリサージェンス構造2020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      熱場の量子論とその応用
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Resurgence structure on compactified spacetime with twisted boundary condition2020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      Asia-Pacific Symposium for Lattice Field Theory (APLAT 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] RxS^1上のCP^{N-1}模型におけるIRリノーマロン2020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] Vacuum energy of the SUSY CP^{N-1} model on RxS^12020

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      CP^N model: recent developments and future directions
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Infrared renormalon in the CP^{N-1} model on RxS^12019

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      理研-九大ジョイントワークショップ「数理が紡ぐ素粒子・原子核・宇宙」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Infrared renormalon in the supersymmetric CP^{N-1} model on RxS^12019

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 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] N=2 Landau-Ginzburg模型におけるスケーリング次元の連続極限と精密測定2019

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 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] Numerical study of ADE-type $\mathcal{N}=2$ Landau-Ginzburg models2019

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      the 37th International Symposium on Lattice Field Theory
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical study of the N=2 Landau-Ginzburg model2019

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      The 4th International Workshop on "Higgs as a Probe of New Physics"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gradient flow representation of the 4D N=2 SYM supercurrent2019

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 複数超場を含むN=2 Landau-Ginzburg模型の数値的研究2018

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 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] Numerical study of the N=2 Landau-Ginzburg model2018

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      理研-九大ワークショップ―素粒子・原子核から宇宙へ―
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study of the N=2 Landau-Ginzburg model2018

    • 著者名/発表者名
      森川億人
    • 学会等名
      KEK Theory Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] O. Morikawa

    • URL

      https://sites.google.com/view/o-morikawa

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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