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テンソルネットワークを用いたAdS/CFT双対の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20J23116
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
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
研究機関京都大学

研究代表者

Wei Zixia  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2022年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードAdS/CFT対応 / 動く鏡モデル / 共形ブートストラップ法 / ブラックホール / テンソルネットワーク / 多体系の統計力学 / ダブルホログラフィー / 因果律 / 擬エントロピー / ウェッジ・ホログラフィー
研究開始時の研究の概要

重力の量子化は現代理論物理学における最も重要な課題の一つである。量子重力理論は長期に亘って様々なアプローチで研究されてきたが、未だにできていない。そこで、「負の曲率を持った反ド・ジッター時空(AdS)中の量子重力理論とその境界における共形場理論(CFT)が等価である」というAdS/CFT対応は量子重力理論の鍵だと考えられている。本研究はAdS/CFT対応の量子情報的な特徴を端的に捉えた離散的なテンソルネットワークモデルを研究することで、AdS/CFT対応への理解を深めることを目的としている。

研究実績の概要

本年度は以下の方向性において研究を実施し、その成果の一部を論文として発表した。
【動く鏡モデルの拡張】動く鏡モデルは古くよりブラックホール蒸発の玩具模型として研究されてきたが、ブラックホール蒸発にとどまらず、可解なダイナミクスを与えるという点においても重要な模型である。そこで私達は二次元共形場理論において動く鏡の系統的な分類を行い、動力学的な性質を調べた。本成果はJournal of High Energy Physicsに出版されている。
【AdS/BCFT対応における励起に関する研究】AdS/BCFT対応は通常真空の周りで研究されてきたが、本研究において、重い励起を含むAdS/BCFTを共形ブートストラップ法で、軽い励起を含むAdS/BCFTをブレーン上に局在する物質でそれぞれ調べた。その過程で、AdS/BCFTにおけるレニーエントロピー公式の導出に成功し、新しいダイナミカルなエンタグルメント相転移を発見した。本成果は2本の論文として纏められており、Journal of High Energy Physicsに出版されている。
【ブラックホール微視状態の性質解明】統計力学の手法を用いて、内部を持たないブラックホール微視状態の状態空間を占める稠密度を調べ、ブラックホール微視状態を理解する上で「典型性」の重要性を明らかにした。本成果を纏めた論文はプレプリントとして公開されており、現在雑誌投稿中である。
【ホログラフィーを用いたテンソルネットワークに基づいた計算法に関する研究】ギャップを持たない量子多体系の有限温度における数値計算は一般には困難だとされている。そこで、私達はホログラフィーとギャップを持たない量子多体系の類似性に注目し、テンソルネットワーク法を用いた有限温度のシミュレーションの複雑性を評価し、検証を行った。本成果をまとめた論文は現在執筆中である。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 5件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] California Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] AdS/BCFT from conformal bootstrap: construction of gravity with branes and particles2023

    • 著者名/発表者名
      Kusuki Yuya、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 号: 1

    • DOI

      10.1007/jhep01(2023)108

    • 関連する報告書
      2022 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] AdS/BCFT with brane-localized scalar field2023

    • 著者名/発表者名
      Kanda Hiroki、Sato Masahide、Suzuki Yu-ki、Takayanagi Tadashi、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 03 号: 3 ページ: 105-105

    • DOI

      10.1007/jhep03(2023)105

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Zoo of holographic moving mirrors2022

    • 著者名/発表者名
      Akal Ibrahim、Kawamoto Taishi、Ruan Shan-Ming、Takayanagi Tadashi、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 08 号: 8 ページ: 296-296

    • DOI

      10.1007/jhep08(2022)296

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Page curve under final state projection2022

    • 著者名/発表者名
      Akal Ibrahim、Kawamoto Taishi、Ruan Shan-Ming、Takayanagi Tadashi、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 号: 12 ページ: 126026-126026

    • DOI

      10.1103/physrevd.105.126026

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Causal structures and nonlocality in double holography2022

    • 著者名/発表者名
      Omiya Hidetoshi、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 7

    • DOI

      10.1007/jhep07(2022)128

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Holographic moving mirrors2021

    • 著者名/発表者名
      Akal Ibrahim、Kusuki Yuya、Shiba Noburo、Takayanagi Tadashi、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 38 号: 22 ページ: 224001-224001

    • DOI

      10.1088/1361-6382/ac2c1b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Aspects of pseudoentropy in field theories2021

    • 著者名/発表者名
      Mollabashi Ali、Shiba Noburo、Takayanagi Tadashi、Tamaoka Kotaro、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 3 号: 3

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.3.033254

    • 関連する報告書
      2021 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] Entanglement Entropy in a Holographic Moving Mirror and the Page Curve2021

    • 著者名/発表者名
      Akal Ibrahim、Kusuki Yuya、Shiba Noburo、Takayanagi Tadashi、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 126 号: 6 ページ: 061604-061604

    • DOI

      10.1103/physrevlett.126.061604

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Pseudo-Entropy in Free Quantum Field Theories2021

    • 著者名/発表者名
      Mollabashi Ali、Shiba Noburo、Takayanagi Tadashi、Tamaoka Kotaro、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 126 号: 8 ページ: 081601-081601

    • DOI

      10.1103/physrevlett.126.081601

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] New holographic generalization of entanglement entropy2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Yoshifumi、Takayanagi Tadashi、Taki Yusuke、Tamaoka Kotaro、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 103 号: 2 ページ: 026005-026005

    • DOI

      10.1103/physrevd.103.026005

    • 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] Codimension-two holography for wedges2020

    • 著者名/発表者名
      Akal Ibrahim、Kusuki Yuya、Takayanagi Tadashi、Wei Zixia
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 102 号: 12 ページ: 126007-126007

    • DOI

      10.1103/physrevd.102.126007

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Zoo of Holographic Moving Mirrors2022

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      Quantum Geometry and Duality, New Trends in Holography
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ダブルホログラフィーにおける因果構造と非局所性2022

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Causal Structures in Double Holography2021

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      KIAS-YITP 2021 String Theory and Quantum Gravity
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 量子スピン系及び自由場における擬エントロピーと量子相転移2021

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] Moving Mirror、Page曲線とホログラフィー2021

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Causal Structures and Nonlocality in Double Holography2021

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      Strings and Fields 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Moving Mirror,Page曲線とホログラフィー2021

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Codimension two holography for wedges2020

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      The 15th Kavli Asian Winter School on Strings, Particles and Cosmology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Holographic Moving Mirror and Page Curve2020

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      KEK Theory Workshop 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Holographic Pseudo Entropy2020

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      Strings and Fields 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウェッジ・ホログラフィー2020

    • 著者名/発表者名
      Zixia Wei
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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