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特異点解消に基づく超弦理論のランドスケープの現象論的検証

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1426
補助金の研究課題番号 22J12877 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
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
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

石黒 奎弥  総合研究大学院大学, 高エネルギー加速器科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2023年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード超弦理論 / 超弦現象論 / モジュライ場 / モジュラーフレーバー模型 / 特異点解消 / ランドスケープ / スワンプランド
研究開始時の研究の概要

素粒子の物理を現在最も正確に記述する理論として標準模型が知られているが、一方で理論的・実験的な問題点を多数抱えているのもまた事実である。この問題点を解決し、素粒子の物理を統一的に記述しうると目されているのが超弦理論である。しかしながら、超弦理論と標準模型の整合性は未だ取れておらず、現象論に基づいた検証が必須である。本研究では、超弦理論の必要とする余剰次元空間として、よく調べられてきたトロイダル・オービフォールドから出発し、それらが持つ特異点の解消された、より一般の空間を対象とする。この特異点解消が超弦理論に基づく有効理論にどのような現象論的影響を及ぼすかを明らかにし、標準模型との整合性を探る。

研究実績の概要

本年度は、トロイダル・オービフォールド上のフラックスコンパクト化が持つ対称性について、重点的に調べたと同時に、本研究課題の最終的な目的である、特異点解消の固定についても研究した。前者については、トロイダル・オービフォールド上のフラックスが3-サイクルに関して定義されるため、複素構造のモジュラー変換に呼応してフラックスも非自明に変換することで同値な物理系をつなげることができることに着目して、フラックスのもつディラック量子化条件から来る制約がモジュラー変換を非自明に破ることから、トロイダル・オービフォールドを定義する離散対称性ごとにモジュライセクターで実現される理論の対称性は非自明であると分かる。フラックスコンパクト化によるモジュライ固定では典型的に、複素構造モジュライの真空期待値はモジュラー空間の中で対称性が部分的に残る楕円点に固定される。近年取り沙汰されるモジュラー・フレーバー対称性模型では、この真空期待値が湯川結合などの現象論的パラメターに寄与する。先述の非自明な対称性の下では、対称性が部分的に残るモジュライ空間の点は非自明となる。したがってこの非自明な対称性を調べることは、現象論的な模型構築を考える上で重要である。我々は具体的な2つのトロイダル・オービフォールドについてこれを調べ、現れる非自明な対称性を部分的に残す点に固定されやすいことを実際に確認した。その点はこれまでモジュラー・フレーバー対称性模型ではあまり調べられてこなかった点であるが、元来モジュラー対称性があるところから出発しており、枠組みには入りうることから、今後の研究に重要である。また、特異点解消の固定は、理論的な部分の計算は終え、数値計算も十分に実行したため、近い将来に結果を投稿する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 7件、 査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] POSTECH/APCTP, Pohang(韓国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Sichuan U.(中国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] CTU, Prague(チェコ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Modular forms and hierarchical Yukawa couplings in heterotic Calabi-Yau compactifications2024

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro, Tatsuo Kobayashi, Satsuki Nishimura, Hajime Otsuka
    • 雑誌名

      -

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autoencoder-Driven Clustering of Intersecting D-brane Models via Tadpole Charge2024

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro, Satsuki Nishimura, Hajime Otsuka
    • 雑誌名

      -

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Flux Landscape with enhanced symmetry not on SL(2, Z) elliptic points2024

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Keiya、Kai Takafumi、Kobayashi Tatsuo、Otsuka Hajime
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2024 号: 2 ページ: 1-49

    • DOI

      10.1007/jhep02(2024)099

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel moduli space in modular flavor models: a case study for modular T' seesaw model with hidden SU(2) gauge symmetry2024

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro, Takaaki Nomura, Hiroshi Okada, Yuta Orikasa, Hajime Otsuka
    • 雑誌名

      -

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Flavor, CP and metaplectic modular symmetries in Type IIB chiral flux vacua2023

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Keiya、Kai Takafumi、Okada Hiroshi、Otsuka Hajime
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 号: 12 ページ: 136-136

    • DOI

      10.1007/jhep12(2023)136

    • 関連する報告書
      2023 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] Symplectic modular symmetry in heterotic string vacua: flavor, CP, and R-symmetries2022

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Keiya、Kobayashi Tatsuo、Otsuka Hajime
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 1 ページ: 001-020

    • DOI

      10.1007/jhep01(2022)020

    • 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] Residual flavor symmetry breaking in the landscape of modular flavor models2022

    • 著者名/発表者名
      Ishiguro Keiya、Okada Hiroshi、Otsuka Hajime
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 号: 9 ページ: 001-029

    • DOI

      10.1007/jhep09(2022)072

    • 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
  • [学会発表] Finite Landscape on toroidal orientifolds with h^{2, 1} = 12023

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro
    • 学会等名
      KEK-PH
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機械学習による現実的D-ブレーン交叉模型の特徴づけ2023

    • 著者名/発表者名
      石黒奎弥
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Sharpening the Boundaries Between Flux Landscape and Swampland by Tadpole Charge2023

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro
    • 学会等名
      String Pheno 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Realistic Intersecting D-branes Models by Machine Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro
    • 学会等名
      KEK ML
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characterization of Realistic Intersecting D-branes Models by Machine Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro
    • 学会等名
      ML@HEP
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Residual flavor symmetry breaking of modular flavor models from the string landscape2022

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro
    • 学会等名
      SI2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Residual flavor symmetry breaking of modular flavor models from the string landscape¶2022

    • 著者名/発表者名
      Keiya Ishiguro
    • 学会等名
      KEK-PH
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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