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リサージェンスに基づく弦理論の非摂動効果の探究

研究課題

研究課題/領域番号 19K03856
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
研究機関明治学院大学

研究代表者

酒井 一博  明治学院大学, 情報数理学部, 教授 (10439242)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワードJT重力 / 2次元重力 / 位相的重力 / KdV方程式 / 2次元重力理論 / E弦 / Jacobi形式 / 楕円種数 / 行列模型 / リサージェンス / 2次元Yang-Mills理論 / 位相的弦理論 / 弦理論 / 非摂動効果
研究開始時の研究の概要

摂動展開の形でのみ具体的な定式化が与えられている弦理論にとって、非摂動効果の定量的解析は長年にわたる懸案事項である。一方で、量子力学や微分方程式の理論において、摂動級数の発散の漸近的振る舞いと非摂動補正との間に関係がつく、リサージェンス構造が古くから知られている。近年の技術的進展により、低次元の場の理論や位相的弦理論においても、リサージェンスの理論を適用するに十分なだけの、高次までの摂動展開を計算することが一部可能になりつつある。本研究では、リサージェンス理論を弦理論に適用することで、Calabi-Yau多様体上の位相的弦理論の非摂動効果の精密計算手法を確立することを目指す。

研究成果の概要

量子重力理論およびこれを包含する弦理論の本質的理解のためには、非摂動論的解析が不可欠である。本研究では、量子重力の厳密計算が可能なトイ・モデルとして近年脚光を浴びているJackiw-Teitelboim(JT)重力理論、およびこれを包含する一般の2次元位相的重力理論の系統的な解析を行った。JT重力理論を一般の2次元重力理論に埋め込んで考えることで、Korteweg-de Vries方程式の活用が可能となる。これを利用し、我々は多境界分配関数をはじめとする様々な物理量の系統的な構成法を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

JT重力理論を含む、より一般の2次元重力理論の多境界相関関数の系統的構成法を確立した。KdV方程式を用いた我々の手法はtopological recursionを用いる従来の手法と比べ非常に計算効率がよい。また様々な重力理論の物理量の一括計算を可能にし、2次元重力全般に共通の性質と個々の理論に特有の性質との識別を容易にした。蒸発するブラックホールのエントロピーの振る舞いを表すPage曲線を定量的に導出するなど、具体的応用への方法論も示した。

報告書

(7件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 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
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (14件) (うちオープンアクセス 13件、 査読あり 13件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件)

  • [雑誌論文] The ring of Weyl invariant E_8 Jacobi forms2024

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      arxiv.org

      巻: 2410.12907 ページ: 0-34

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectral form factor in the τ-scaling limit2023

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama, Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 04(2023)123 号: 4 ページ: 0-28

    • DOI

      10.1007/jhep04(2023)123

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Late time behavior of n-point spectral form factors in Airy and JT gravities2023

    • 著者名/発表者名
      Anegawa Takanori、Iizuka Norihiro、Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 号: 7 ページ: 047-047

    • DOI

      10.1007/jhep07(2023)047

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] E-strings, F_4, and D_4 triality2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 07(2023)192 号: 7 ページ: 0-36

    • DOI

      10.1007/jhep07(2023)192

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Algebraic construction of Weyl invariant E_8 Jacobi forms2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of Number Theory

      巻: 244 ページ: 42-62

    • DOI

      10.1016/j.jnt.2022.09.014

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Page curve from dynamical branes in JT gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 2 ページ: 0-28

    • DOI

      10.1007/jhep02(2022)087

    • 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
  • [雑誌論文] ’t Hooft expansion of multi-boundary correlators in 2D topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 号: 8 ページ: 1-23

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab090

    • 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
  • [雑誌論文] FZZT branes in JT gravity and topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2021 号: 9 ページ: 0-43

    • DOI

      10.1007/jhep09(2021)191

    • 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
  • [雑誌論文] A proof of loop equations in 2d topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2021 号: 10 ページ: 0-31

    • DOI

      10.1007/jhep10(2021)107

    • 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
  • [雑誌論文] Genus expansion of open free energy in 2d topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama, Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 03 号: 3 ページ: 217-217

    • DOI

      10.1007/jhep03(2021)217

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-boundary correlators in JT gravity2020

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama, Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 08 号: 8 ページ: 126-126

    • DOI

      10.1007/jhep08(2020)126

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] JT supergravity and Brezin-Gross-Witten tau-function2020

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama, Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 10 号: 10 ページ: 160-160

    • DOI

      10.1007/jhep10(2020)160

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] JT gravity, KdV equations and macroscopic loop operators2020

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama, Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 01 号: 1 ページ: 156-156

    • DOI

      10.1007/jhep01(2020)156

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Holomorphic anomaly of 2d Yang-Mills theory on a torus revisited2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama, Kazuhiro Sakai
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 06 号: 8 ページ: 025-025

    • DOI

      10.1007/jhep08(2019)025

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Matrix model approach to JT gravity2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 学会等名
      OIST workshop "New trends of conformal theory from probability to gravity"
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 行列模型の手法によるJT重力研究の進展2023

    • 著者名/発表者名
      酒井一博
    • 学会等名
      基研研究会「場の理論と弦理論2023」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] E弦, F_4, D_4鼎対性2023

    • 著者名/発表者名
      酒井一博
    • 学会等名
      日本物理学会第78回年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] E弦, F_4, D_4鼎対性2023

    • 著者名/発表者名
      酒井一博
    • 学会等名
      場の理論と弦理論の数理的側面
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] JT重力理論と行列積分(集中講義、2日間)2023

    • 著者名/発表者名
      酒井一博
    • 学会等名
      埼玉大学集中講義
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] E弦理論のSeiberg-Witten曲線とその応用(連続講義、3日間)2022

    • 著者名/発表者名
      酒井一博
    • 学会等名
      大阪公立大学連続講義(オンライン)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-boundary/multi-brane amplitudes in JT gravity I,II2022

    • 著者名/発表者名
      酒井一博
    • 学会等名
      第一回ブラックホール/量子重力勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multi-boundary correlators in 2d topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 学会等名
      JT gravity mini-workshop (High Energy Accelerator Research Organization (KEK), Tsukuba (online workshop))
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-boundary correlators in 2d topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 学会等名
      Randomness, Integrability and Representation Theory in Quantum Field Theory 2021 (Osaka City University, Osaka)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] JT gravity, KdV equations and macroscopic loop operators2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 学会等名
      Rikkyo MathPhys 2020(立教大学、東京都)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Holomorphic anomaly of 2d Yang-Mills theory on a torus revisited2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Sakai
    • 学会等名
      Topological Field Theories, String theory and Matrix Models - 2019 (Lebedev Physical Institute, Moscow, Russia)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トーラス上の2次元Yang-Mills理論の正則アノマリー再考2019

    • 著者名/発表者名
      酒井一博
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会(山形大学、山形県)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2026-01-16  

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