超弦理論による時空の起源の研究

• 研究課題/領域番号: 19340066
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 北澤 良久 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (10195258)
• 研究分担者: 磯 曉 (磯 暁) 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (20242092) ; 西村 淳 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (90273218)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2010年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2009年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2008年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2007年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
• キーワード: 行列模型 / ゲージ/重力対応 / 量子アノマリー / de Sitter時空 / ホーキング輻射 / 粒子生成 / ボルツマン方程式 / 素粒子(理論) / 超弦理論 / 非可換時空 / カイラルフェルミオン / 数値シミュレーション / ブラックホール / 宇宙項の遮蔽効果 / 非可換幾何学 / M理論 / M2ブレイン / 時空生成 / 超対称性 / 超重力理論

研究概要

行列模型の基礎的な検証の一貫として、2次元非可換背景場中で超弦自由度を同定し、頂点演算子を構成し摂動論を再現した。10次元ブラックホールと双対な超対称行列模型の研究において、ホーキングが予言したエントロピーの面積則などのゲージ/重力対応を検証する大きな成果を得た。ブラックホールからのホーキング輻射をホライズンでの量子アノマリーを通して普遍的に理解することに成功した。またde Sitter時空における粒子生成の問題をボルツマン方程式を用いて研究し、ユニタリティーと整合する描像を得た。このように、本研究は大きな成果をあげてきたが、特筆すべきこととして、非平衡系物理等、この研究を通してさらに幅広い分野の研究とつながりを持つに至ったことが挙げられる。

研究成果

• [雑誌論文] Non-linear sigma model in de Sitter space (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kitamoto, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: Phys.Rev.D 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spontaneous breaking of the rotational symmetry in dimensionally reduced super Yang-Mills models (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi Aoyama, Jun Nishimura, Toshiyuki Okubo
  • 雑誌名: Prog.Theor.Phys. 巻: 125 ページ: 537-563
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonperturbative studies of supersymmetric matrix quantum mechanics with 4 and 8 supercharges at finite temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, So Matsuura, Jun Nishimura, Daniel Robles-Llana
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic Analysis of an Accelerated Charged Particle-Transverse Fluctuations (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Yasuhiro Yamamoto, Sen Zhang
  • 雑誌名: Phys.Rev.D 巻: 84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-equilibrium fluctuations of black hole horizons and the generalized second law (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Susumu Okazawa, Sen Zhang
  • 雑誌名: Phys.Lett.B 巻: 705 ページ: 152-156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boltzmann equation in de Sitter space (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kitamoto, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: Nucl. Phys 巻: B839 ページ: 552-579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo studies of Matrix theory correlation functions (2010)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Jun Nishimura, Yasuhiro Sekino, Tamiaki Yoneya
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 151601 ページ: 104-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Boltzmann equation in de Sitter space (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kitamoto, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: Nucl.Phys.B 巻: 839 ページ: 552-579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo studies of Matrix theory correlation functions (2010)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Jun Nishimura, Yasuhiro Sekino, Tamiaki Yoneya
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 104 ページ: 15160-15160
  • 査読あり
• [雑誌論文] All Vacuum Near-Horizon Geometries in $D$-dimensions with $(D-3)$ Commuting Rotational Symmetries (2010)
  • 著者名/発表者名: Stefan Hollands, Akihiro Ishibashi
  • 雑誌名: Ann.Henri Poincar\'e 10. ページ: 1537-1557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertex operators of Type IIB matrix model via calculation of disk amplitudes (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Toshikazu Negi
  • 雑誌名: Nucl. Phys 巻: B817 ページ: 76-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] String coupling and interactions in type IIB matrix model. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Satoshi Nagaoka
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 79 ページ: 106002-106002
  • 査読あり
• [雑誌論文] N=4 Supersymmetric Yang-Mills on S 3 in Plane Wave Matrix Model at Finite Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Koichiro Matsumoto
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of a topological charge on fuzzy S 2 x S 2 via Ginsparg-Wilson relation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Yoshiko Hirayama, Satoshi Iso
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generalized Conformal Symmetry and Recovery of SO(8) in Multiple M2 and D2 Branes (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Honma, Satoshi Iso, Yoske Sumitomo, Hiroshi Umetsu, Sen Zhang
  • 雑誌名: Nucl. Phys 巻: B816 ページ: 256-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dominance of a single topological sector in gauge theory on non-commutative geometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Jun Nishimura, Yoshiaki Susaki
  • 雑誌名: JHEP 巻: 0909(084)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing a novel large-N reduction for N=4 super Yang-Mills theory on R x S 3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Goro Ishiki, Sang-Woo Kim, Jun Nishimura, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: JHEP 巻: 0909(029)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher derivative corrections to black hole thermodynamics from supersymmetric matrix quantum mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Yoshifumi Hyakutake, Jun Nishimura, Shingo Takeuchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 102(191602)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Schwarzschild radius from Monte Carlo calculation of the Wilson loop in supersymmetric matrix quantum mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Akitsugu Miwa, Jun Nishimura, Shingo Takeuchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 102(181602)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deconfinement phase transition in N=4 super Yang-Mills theory on R x S 3 from supersymmetric matrix quantum mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: Goro Ishiki, Sang-Woo Kim, Jun Nishimura, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 102(111601)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finite-matrix formulation of gauge theories on a non-commutative torus with twisted boundary conditions (2009)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Jun Nishimura, Yoshiaki Susaki
  • 雑誌名: JHEP 巻: 0904(055)
  • 査読あり
• [雑誌論文] String coupling and interactions in type IIB matrix model (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Satoshi Nagaoka
  • 雑誌名: Phys.Rev. D79 ページ: 106002-106002
  • 査読あり
• [雑誌論文] N=4 Supersymmetric Yang-Mills on S**3 in Plane Wave Matrix Model at Finite Temperature (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Koichiro Matsumoto
  • 雑誌名: Phys.Rev. D79 ページ: 65003-65003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of a topological charge on fuzzy S**2 x S**2 via Ginsparg-Wilson relation (2009)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Yoshiko Hirayama, Satoshi Iso
  • 雑誌名: Phys.Rev. D80 ページ: 125006-125006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher derivative corrections to black hole thermodynamics from supersymmetric matrix quantum mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Yoshifumi Hyakutake, Jun Nishimura, Shingo Takeuchi
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 102 ページ: 191602-191602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of a topological charge on fuzzy S^<**>2 x S^<**>2 via Ginsparg-Wilson relation. (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Aoki, Y.Hirayama, S.Iso
  • 雑誌名: Phys.Rev.D 80 ページ: 125006-125006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dominance of a single topological sector in gauge theory on non-commutative geometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Jun Nishimura, Yoshiaki Susaki
  • 雑誌名: JHEP 0909 ページ: 84-84
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testing a novel large-N reduction for N=4 super Yang-Mills theory on Rx S^<**>3 (2009)
  • 著者名/発表者名: Goro Ishiki, Sang-Woo Kim, Jun Nishimura,, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: JHEP 0909 ページ: 29-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spherically symmetric black holes in minimally modified self-dual gravity (2009)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Ishibashi, Simone Speziale
  • 雑誌名: Class.Quantum Gray. 26 ページ: 175005-175005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertex operators of Type IIB matrix model via calculation of disk amplitudes (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Toshikazu Negi
  • 雑誌名: Nucl.Phys.B 817 ページ: 76-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deconfinement phase transition in N=4 super Yang-Mills theory on RxS^3 from SUSY matrix quantum mechanics (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishiki, Kim, Nishimura, Tsuchiya
  • 雑誌名: Physical Review Letters 102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superstring vertex operators in type IIB matrix model (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Satoshi Nagaoka
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Green-Schwarz superstring from type IIB matrix model (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Satoshi Nagaoka
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaling limit of N=6 superconformal Chern-Simons theories and Lorentzian Bagger-Lambert theories (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Honma, Satoshi Iso, Yoske Sumitomo, Sen Zhang
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Janus field theories from multiple M2 branes (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Honma, Satoshi Iso, Yoske Sumitomo, Sen Zhang
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hawking radiation via higher-spin gauge anomalies (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Takeshi Morita, Hiroshi Umetsu
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher-spin gauge and trace anomalies in two-dimensional backgrounds (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Takeshi Morita, Hiroshi Umetsu
  • 雑誌名: Nucl. Phys 巻: B799 ページ: 60-79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Scaling limit of N=6 superconformal Chern-Simons theories and Lorentzian Bagger-Lambert theories (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshinori Honma, Satoshi Iso, Yoske Sumitomo, Sen Zhang
  • 雑誌名: Phys.Rev. D78 ページ: 105011-105011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo studies of supersymmetric matrix quantum mechanics with sixteen supercharges at finite temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos, Masanori Hanada, Jun Nishimura, Shingo Takeuchi
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 100 ページ: 21601-21601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Green-Schwarz superstring from type IIB matrix model (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nagaoka, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. D77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Superstring vertex operators in type IIB matrix model (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Nagaoka, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. D77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo studies of supersymmetric matrix quantum mechanics with sixteen supercharges at finite temperature (2008)
  • 著者名/発表者名: Anagnostopoulos, Hanada, Nishimura, Takeuchi
  • 雑誌名: Physical Review Letters 100 ページ: 21601-21601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Actions of IIB Matrix Model on S 3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiromichi Kaneko, Yoshihisa Kitazawa, Koichiro Matsumoto
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graviton propagators in supergravity and noncommutative gauge theory (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa, Satoshi Nagaoka
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluxes of higher-spin currents and Hawking radiations from charged black holes (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Takeshi Morita, Hiroshi Umetsu
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 76
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher-spin Currents and Thermal Flux from Hawking Radiation (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Takeshi Morita, Hiroshi Umetsu
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum Anomalies at Horizon and Hawking Radiations in Myers-Perry Black Holes (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Takeshi Morita, Hiroshi Umetsu
  • 雑誌名: JHEP 巻: 0704(068)
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Ginsparg-Wilson Dirac operator in the monopole backgrounds on the fuzzy 2-sphere (2007)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Satoshi Iso, Toshiharu Maeda
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-lattice simulation for supersymmetric gauge theories in one dimension (2007)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Jun Nishimura, Shingo Takeuchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 99
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-lattice simulation for supersymmetric gauge theories in one dimension (2007)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Jun Nishimura, Shingo Takeuchi
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 99 ページ: 161602-161602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective Actions of IIB Matrix Model on S^<**>3 (2007)
  • 著者名/発表者名: Kaneko, Kitazawa, Matsumoto
  • 雑誌名: Physical Review D 76 ページ: 84024-84024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluxes of higher-spin currents and Hawking radiations from charged black holes (2007)
  • 著者名/発表者名: Iso, Morita, Umetsu
  • 雑誌名: Physical Review D 76 ページ: 64015-64015
  • 査読あり
• [学会発表] アンルー効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 磯曉
  • 学会等名: 日本物理学会2010年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-23
• [学会発表] Quantum Field Theory in de Sitter Space (2010)
  • 著者名/発表者名: 北澤良久
  • 学会等名: KEK理論研究会
  • 年月日: 2010-03-13
• [学会発表] ダークエネルギー問題再考:素粒子論的側面 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北澤良久
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋期大会
  • 発表場所: 九州工業大学
• [学会発表] アンルー効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 磯曉
  • 学会等名: 日本物理学会2010年年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] Non-lattice simulation of supersymmetric gauge theories as a probe to quantum black holes and strings (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Nishimura
  • 学会等名: Lattice 2009
  • 発表場所: Beijin Univ
• [学会発表] Numerical Approaches to AdS/CFT, Large N and Gravity (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村淳
  • 学会等名: 国際ワークショップ
  • 発表場所: Imperial College、ロンドン、イギリス
• [学会発表] 超弦理論の数値シミュレーション (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村淳
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 甲南大学岡本キャンパス
• [学会発表] Non-lattice simulation of supersymmetric gauge theories as a probe to quantum black holes and strings (2009)
  • 著者名/発表者名: 西村淳
  • 学会等名: LATTICE2009
  • 発表場所: 中国、北京大学
• [学会発表] Large N Matrix Model on 3 Sphere (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Kitazawa
  • 学会等名: Monsoon Workshop on String Theory
  • 発表場所: ICTS, Tata Institute Munbai, India
  • 年月日: 2008-06-18
• [学会発表] ゲージ/重力対応の直接検証とブラックホールの弦理論的記述 (2008)
  • 著者名/発表者名: 西村 淳
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-25
• [備考]
  • URL: http://www.kek.jp/ja/news/press/2008/BlackHole.html