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繰り込み可能かつユニタリーな重力理論の探求:理論的・現象論的観点より

研究課題

研究課題/領域番号 19F19324
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

山口 昌英  東京工業大学, 理学院, 教授 (80383511)

研究分担者 BUONINFANTE LUCA  東京工業大学, 理学院, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2019-11-08 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2019年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワードgravity / black hole
研究開始時の研究の概要

本研究は、一般相対性理論を拡張し、くりこみ可能かつユニタリーである重力理論を構築しようというものです。一般に、2階以上の有階な高階微分を含む非特異な系ではゴースト不安定性が出ると考えられております。一方、Lee-Wick理論においては、運動方程式は6階微分方程式にも関わらず、量子論においてユニタリーであることが知られています。まずは、この系をハミルトン解析等により古典論も含めて徹底的に解析することが最初の目的です。また、つい最近、このLee-Wick理論の非局所版と言える理論が提唱されました。このような系が古典的・量子論的にくりこみ可能かつユニタリーであるかを調べることが第二の目的です。

研究実績の概要

Together with some of his collaborators, he investigated how the property of a topological defect would be changed in non-local theory. As a concrete example, he considers a domain wall and is able to find explicit analytic solutions in some regime and/or perturbatively despite the complexity of non-linear infinite-order differential equations. From the stress-energy tensor, he estimates the energy density, and shows that nonlocal effects make the width of the domain wall thinner, and the energy per unit area smaller as compared to the local case.
Together with some of his collaborators, under very reasonable assumptions, he derived quantum-gravitational corrections to the famous Bekenstein bound which limits the amount of energy/information that can be stored inside a certain radius.

現在までの達成度 (段落)

令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Bekenstein bound and uncertainty relations2022

    • 著者名/発表者名
      Luca Buoninfante, Giuseppe Gaetano Luciano, Luciano Petruzziello, Fabio Scardigli
    • 雑誌名

      Phys. Lett. B

      巻: 824 ページ: 136818-136818

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2021.136818

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Maximal acceleration, reciprocity & nonlocality2021

    • 著者名/発表者名
      Luca Buoninfante
    • 雑誌名

      Int. J. Mod. Phys. D

      巻: 30 号: 14 ページ: 2142012-2142012

    • DOI

      10.1142/s0218271821420128

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Echoes from corpuscular black holes2020

    • 著者名/発表者名
      Buoninfante Luca
    • 雑誌名

      Journal of Cosmology and Astroparticle Physics

      巻: 2020 号: 12 ページ: 041-041

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2020/12/041

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalized ghost-free propagators in nonlocal field theories2020

    • 著者名/発表者名
      Luca Buoninfante, Gaetano Lambiase, Yuichi Miyashita, Wataru Takebe, Masahide Yamaguchi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 8 ページ: 84019-84019

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.084019

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Aspects of ghost-free nonlocal field theories2020

    • 著者名/発表者名
      Luca Buoninfante
    • 学会等名
      KIAS and NRF-JSPS Workshop on Particle, String and Cosmology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-11-29   更新日: 2024-03-26  

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