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ゲージ・重力対応に基づいた量子・重力理論のカオス現象の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03623
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分15010:素粒子、原子核、宇宙線および宇宙物理に関連する理論
研究機関中央大学 (2020-2023)
九州大学 (2018-2019)

研究代表者

棚橋 典大  中央大学, 理工学部, 助教 (50581089)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード重力理論 / 場の量子論 / 古典・量子カオス / ゲージ・重力対応 / 量子カオス / ブラックホール摂動 / 物性理論 / ブラックホール / カオス / 変数分離性 / 可積分性 / 素粒子論
研究成果の概要

自然界・一般社会にあまねく見られるカオス現象について、古典カオスと量子カオスとの間には隠された対応関係があること、またカオス性の強度には系の詳細によらない普遍的な上限値が存在することが近年予言された。この予言が証明されれば、様々なカオス現象の性質が一挙に明らかになるほか、ブラックホールが持つエントロピーの起源解明という現代物理学の難問解決にもつながりうる。本研究では、古典重力理論と量子場の理論とを結びつけるゲージ・重力対応を活用しつつ、この予言の検証と拡張可能性、およびゲージ・重力対応における動的現象に関する研究を推進した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究期間内に、古典・量子カオスの普遍的性質解明に関する研究、ゲージ・重力対応における動的現象に関する研究、ブラックホール時空における動的現象の解析手法の開発に取り組み、それぞれのテーマについて複数の学術論文を発表し研究集会等を通じてその成果を発信した。これらのテーマは当研究課題に合致したものであるだけでなく、各分野においても重要な研究課題となっている。当研究課題における諸研究の成果から、各分野における発展研究が派生しており、今後学術界・実社会に寄与がもたらされると期待される。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 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
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 6件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Ostrogradsky mode in scalar?tensor theories with higher-order derivative couplings to matter2023

    • 著者名/発表者名
      Naruko Atsushi、Saito Ryo、Tanahashi Norihiro、Yamauchi Daisuke
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2023 号: 5 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1093/ptep/ptad049

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hairy black holes in AdS with Robin boundary conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Tomohiro、Ishii Takaaki、Katagiri Takuya、Tanahashi Norihiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 202306 号: 6 ページ: 106-106

    • DOI

      10.1007/jhep06(2023)106

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Krylov complexity and chaos in quantum mechanics2023

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Koji、Murata Keiju、Tanahashi Norihiro、Watanabe Ryota
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 号: 11 ページ: 1-41

    • DOI

      10.1007/jhep11(2023)040

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bound on energy dependence of chaos2022

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Koji、Murata Keiju、Tanahashi Norihiro、Watanabe Ryota
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 106 号: 12 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1103/physrevd.106.126010

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brane dynamics of holographic BCFTs2022

    • 著者名/発表者名
      Izumi Keisuke、Shiromizu Tetsuya、Suzuki Kenta、Takayanagi Tadashi、Tanahashi Norihiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 10 ページ: 1-50

    • DOI

      10.1007/jhep10(2022)050

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Invertibility conditions for field transformations with derivatives: toward extensions of disformal transformation with higher derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Eugeny Babichev, Keisuke Izumi, Norihiro Tanahashi, Masahide Yamaguchi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2022 号: 1

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab151

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A bound on energy dependence of chaos2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Hashimoto, Keiju Murata, Norihiro Tanahashi, Ryota Watanabe
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: 2021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Invertible field transformations with derivatives: necessary and sufficient conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Eugeny Babichev, Keisuke Izumi, Norihiro Tanahashi, Masahide Yamaguchi
    • 雑誌名

      Advances in Theoretical and Mathematical Physics

      巻: 25 ページ: 309-325

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Separability of Maxwell equation in rotating black hole spacetime and its geometric aspects2020

    • 著者名/発表者名
      Houri Tsuyoshi、Tanahashi Norihiro、Yasui Yukinori
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: 85 ページ: 407-416

    • DOI

      10.2969/aspm/08510407

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hidden symmetry and the separability of the Maxwell equation on the Wahlquist spacetime2020

    • 著者名/発表者名
      宝利剛、棚橋典大、安井幸則
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 37 号: 7 ページ: 075005-075005

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab6e8a

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On symmetry operators for the Maxwell equation on the Kerr-NUT-(A)dS spacetime2019

    • 著者名/発表者名
      宝利剛、棚橋典大、安井幸則
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 37 号: 1 ページ: 015011-015011

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ab586d

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Invertibility conditions for field transformations with derivatives2023

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      IBS CTPU-CGA 2023 Workshop on Modified Gravity
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Krylov complexity and chaos in quantum mechanics2023

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      APCTP Focus Program "Holography 2023: quantum matter and spacetime"
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非等角運動量Myers-Perryブラックホールの変数分離法に基づく安定性解析2023

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      第24回「特異点と時空、および関連する物理」研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Krylov complexity and chaos in quantum mechanics2023

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      The third Extreme Universe annual meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非等角運動量Myers-Perryブラックホールの変数分離法に基づく安定性解析2023

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      非等角運動量Myers-Perryブラックホールの変数分離法に基づく安定性解析
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Stability analysis of Myers-Perry black holes with partially equal angular momenta using separation of variables2023

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      The 32nd Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan (JGRG32)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラックホール時空の幾何学と流体的記述2022

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      「混相流」勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非等角運動量 Myers-Perry ブラックホールの重力摂動の新たな変数分離法2022

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Brane Dynamics of Holographic BCFTs2022

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      The 31st Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brane Dynamics of Holographic BCFTs2022

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高次元回転ブラックホールの新たな重力摂動解析2021

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 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] スカラー・テンソル理論における微分を含んだ変換の可逆条件とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      第22回「特異点と時空、および関連する物理」研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Invertibility conditions for field transformations with derivatives: toward extensions of disformal transformations2021

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      The 30th Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スカラー・テンソル理論における高階微分を含んだ可逆変換について2021

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      第2回ブラックホール研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Separability of Maxwell equation in Rotating black hole spacetime and its Geometric aspects2019

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      KMI workshop "Future Perspective in Cosmology and Gravity"
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ブラックホール時空で運動する弦のカオスの普遍性2018

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      中央大学素粒子論研究室セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Universality in Chaos of Particle and String Motions near Black Hole Horizon2018

    • 著者名/発表者名
      棚橋典大
    • 学会等名
      東北大学素粒子論研究室セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 個人ウェブサイト 論文・講演リスト

    • URL

      https://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~norihiro.tanahashi/publications.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 中央大学 研究者情報データベース

    • URL

      https://c-research.chuo-u.ac.jp/html/100003177_ja.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 個人ウェブページ 研究成果一覧

    • URL

      https://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~norihiro.tanahashi/publications.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] http://www2.math.kyushu-u.ac.jp/~tanahashi

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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