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高次元共形場理論、特に共形ブートストラップで探る量子重力理論の無矛盾性

研究課題

研究課題/領域番号 21K03581
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
研究機関京都大学 (2023)
立教大学 (2021-2022)

研究代表者

中山 優  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (40722195)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード共形場理論 / 繰り込み群 / 臨界現象 / 量子重力
研究開始時の研究の概要

量子重力理論の無矛盾性を双対な共形場理論の無矛盾性と読み替えると、漸近的に反ドジッター時空上での量子重力理論の無矛盾性を well-defined に定式化することができる。この定式化の下で、共形場理論の手法を用いて無矛盾な量子重力理における物質やその間に働く力の制限を議論する。量子重力理論の無矛盾性を表現していると考えられる予想を、共形場理論の命題として書き直してその当否を検討することによって、共形場理論で成立する命題から、量子重力理論の性質を導き、その本質をより深く理解できるようになる。

研究実績の概要

本研究は、高次元共形場理論の性質を理解し、それを元に量子重力理論に対する制限を求めることを目標としている。本年度は、場の量子論における繰り込み群の構造として、高次ワイル群と言う概念を導入し、その物理的な帰結と高次元共形場理論の関係を議論した。また、スケール不変であるが共形不変でない場の理論が現実の強磁性体で実現していることを発見し、物性理論と素粒子理論をまたぐ理論物理学における画期的な貢献をした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究は、高次元共形場理論の性質を理解し、それを元に量子重力理論に対する制限を求めることを目標としている。本年度は、場の量子論における繰り込み群の構造として、高次ワイル群と言う概念を導入し、その物理的な帰結と高次元共形場理論の関係を議論した。また、スケール不変であるが共形不変でない場の理論が現実の強磁性体で実現していることを発見し、物性理論と素粒子理論をまたぐ理論物理学における画期的な貢献をした。これらの論文は著名な学術雑誌に掲載済み、また、投稿中である。さらに、付随した研究論文も数本投稿中となっている。

今後の研究の推進方策

本研究は、高次元共形場理論の性質を理解し、それを元に量子重力理論に対する制限を求めることを目標としている。来年度は、今年度までに得られた知見を活かし、量子重力理論への直接的なアプローチを考えたい。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件)

  • [雑誌論文] Higher group Weyl symmetry2024

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 848 ページ: 138405-138405

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.138405

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Geometrical trinity of unimodular gravity2023

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 40 号: 12 ページ: 125005-125005

    • DOI

      10.1088/1361-6382/acd100

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] More on renormalizable exceptions to Nelson-Seiberg theorem2023

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu、Yoshida Takanobu
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 38 号: 09n10

    • DOI

      10.1142/s0217751x23500549

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ambitwistor string amplitudes in light-like linear dilaton background2023

    • 著者名/発表者名
      Kato Mayu、Nakayama Yu
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 38 号: 12n13

    • DOI

      10.1142/s0217751x23500653

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The fate of non-supersymmetric Gross-Neveu-Yukawa fixed point in two dimensions2023

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu、Kikuchi Ken
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 号: 3

    • DOI

      10.1007/jhep03(2023)240

    • 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] Dilaton invading from infinitesimal extra dimension2022

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Minoru、Nakayama Yu
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters A

      巻: 37 号: 13

    • DOI

      10.1142/s0217732322500808

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Further swampland constraint on Dirac neutrino2022

    • 著者名/発表者名
      Harada Taiga、Nakayama Yu
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters A

      巻: 37 号: 13

    • DOI

      10.1142/s0217732322500778

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneously broken supersymmetric fracton phases with fermionic subsystem symmetries2022

    • 著者名/発表者名
      Katsura Hosho、Nakayama Yu
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 8 ページ: 072-072

    • DOI

      10.1007/jhep08(2022)072

    • 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] New conformal field theories by gauging electric and magnetic currents2022

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 37 号: 35

    • DOI

      10.1142/s0217751x22502281

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] If you want to cross singularity, wrap it!2022

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 39 号: 23 ページ: 235013-235013

    • DOI

      10.1088/1361-6382/aca065

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Is there supersymmetric Lee-Yang fixed point in three dimensions?2021

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 36 号: 24 ページ: 2150176-2150176

    • DOI

      10.1142/s0217751x21501761

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recursive structure of the Gauss hypergeometric function and boundary/crosscap conformal block2021

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Yu
    • 雑誌名

      Modern Physics Letters A

      巻: 36 号: 39

    • DOI

      10.1142/s0217732321502722

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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