| 研究課題/領域番号 |
22KJ1563
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| 補助金の研究課題番号 |
22J14381 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 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
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| 研究機関 | 京都大学 (2023)
名古屋大学 (2022) |
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研究代表者 |
古郡 秀雄 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | ドレス状態形式 / 漸近対称性 / メモリー効果 / 赤外発散 / 場の量子論 / 散乱問題 / 平坦時空のホログラフィー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では場の量子論(QFT)の散乱問題の記述に用いられるドレス状態形式を用いて、重力の理論的側面だけでなく、 実験観測に対する示唆を与えることを目指す。そのために原理的に観測可能なメモリー効果という現象に着目し、QFTの枠組みの中でメモリー効果に対して検証可能な予言を与える方法を確立することを目的とする。特に目標として、重力理論に対するメモリー効果に与える予言を検証し、重力の持つ量子的側面を引き出せるのかどうかを明らかにしたい。
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| 研究実績の概要 |
今年度の研究は主に次の2つに分けられる。以下でそれぞれの実績の概要を記述する。
[メモリ-効果に対する定量的予言を目指した研究]:スピノルを荷電粒子とする量子電磁気学の場合と、有質量スカラー場を含む線形重力理論の場合で、ゲージ不変なメモリー量をいくつか定義した。キックメモリーと呼ばれるクラスのメモリー効果がよく知られているが、それとは異なるタイプのメモリー効果が存在する可能性が示唆された。これらのメモリーの詳細な計算や、検証可能性についての議論は今後の研究に引き継いでいく。
[平坦時空のホログラフィ-を通した理論的な研究]:メモリー効果は「漸近対称性」・「軟粒子定理」のふたつと等価に結びつくという主張が、赤外三角関係として知られている。4次元漸近平坦時空に備わる漸近対称性は無限遠方の球面:天球上の関数自由度をもつ。これに関連して、4次元漸近平坦時空における場の量子論の散乱行列には、2次元共形場理論でよく知られるVirasoro対称性が存在する可能性が示唆される。そこで、4次元漸近平坦時空における場の量子論の散乱行列が、ある天球上の共形場理論(CCFT)の相関関数に対応するという予想が提案されている。
今年度はこうした理論的側面からの研究も行った。これまでに提案された対応関係の辞書においては、無質量場の2点相関関数が通常の共形場理論での振る舞いである冪関数的な振る舞いではなく、デルタ関数的振る舞いを示す。一方、3点相関関数は通常の共形場理論と同じ振る舞いであるため、この演算子積展開を考えると整合しない。そこで本研究では、3点相関関数のOPEと明白に整合する2点相関関数を与える対応関係の辞書を与えた。この修正した辞書では、散乱の入射状態に対応するCCFTの演算子をシャドウ演算子として定義する。また、有質量場の無質量極限と交差対称性の観点からも修正した辞書が支持されることを議論した。
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