時空構造と非平衡物理学の統一的理解の探求

• 研究課題/領域番号: 23244057
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 北澤 良久 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (10195258)
• 研究分担者: 磯 曉 (磯 暁) 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (20242092) ; 西村 淳 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (90273218) ; 土屋 麻人 静岡大学, 理学部, 准教授 (20294150) ; 青木 一 佐賀大学, 工学研究科, 教授 (80325589)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 48,100千円 (直接経費: 37,000千円、間接経費: 11,100千円); 2015年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2014年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2013年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2012年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円); 2011年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
• キーワード: 時空構造と非平衡物理学 / 赤外量子揺らぎ / 結合定数の時間変化 / ダークエネルギー / 時空の非平衡物理学 / インフレーション / 行列模型 / 複素ランジュバン法 / 非平衡 / 暗黒エネルギー / 超弦理論 / ブラックホール / ドジッター宇宙 / IIB行列模型 / ゲージ理論 / 超対称性 / ドジッター時空 / 非平衡場の理論 / de Sitter時空 / 赤外量子効果 / メンブレン / AdS/CFT対応 / ローレンツ版IIB行列模型 / 3+1次元 / 膨張する宇宙

研究成果の概要

時空構造と非平衡物理学の統一的理解の探求をテーマとして掲げた本共同研究の主要な研究実績として、de Sitter時空特有の赤外量子揺らぎが微視的理論の結合定数の時間変化をもたらす可能性を指摘した。この現象が、理論の局所的ローレンツ不変性の帰結である事を明らかにした。またこの赤外量子効果が、紫外発散と混合することによって、ダークエネルギーの時間変化をもたらすと予想されることを指摘し、その実験的検証可能性を議論した。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamical fine-tuning of initial conditions for small field inflation (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Kazunori Kohri, Kengo Shimada
  • 雑誌名: Physical Review D93 巻: no.8 号: 8 ページ: 084009-084009
  • DOI: 10.1103/physrevd.93.084009
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Justification of the complex Langevin method with the gauge cooling procedure (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Nagata, J. Nishimura, S. Shimasaki
  • 雑誌名: Prog. Theor. Exp. Phys. 巻: 013B 号: 1 ページ: 01-01
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv173
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Entanglement entropy in scalar field theory on the fuzzy sphere (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Okuno, M. Suzuki and A. Tsuchiya
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2016, 023B03 号: 2 ページ: 1-12
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv192
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Power-law expansion of the Universe from the bosonic Lorentzian type IIB matrix model (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Ito, J. Nishimura and A. Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1511, 070 号: 11 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1007/jhep11(2015)070
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] New Insights into the Problem with a Singular Drift Term in the Complex Langevin Method (2015)
  • 著者名/発表者名: Jun Nishimura, Shinji Shimasaki
  • 雑誌名: Phys.Rev. D92 (2015) no.1, 011501 巻: 92 号: 1 ページ: 011501-011501
  • DOI: 10.1103/physrevd.92.011501
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolution of Vacuum Fluctuations of an Ultra-Light Massive Scalar Field generated during and before Inflation (2015)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Satoshi Iso
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2015 号: 11 ページ: 113E02-113E02
  • DOI: 10.1093/ptep/ptv150
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Small field Coleman-Weinberg inflation driven by a fermion condensate (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Kazunori Kohri, Kengo Shimada
  • 雑誌名: PhysRevD 巻: 91 ページ: 1-10
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Holographic description of a quantum black hole on a computer (2014)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Yoshifumi Hyakutake, Goro Ishiki, Jun Nishimura
  • 雑誌名: Science 巻: 344 号: 6186 ページ: 882-885
  • DOI: 10.1126/science.1250122
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Realizing three generations of the Standard Model fermions in the type IIB matrix model (2014)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki, Jun Nishimura, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1405 号: 5 ページ: 131-131
  • DOI: 10.1007/jhep05(2014)131
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Recent developments in the type IIB matrix model (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Nishimura
  • 雑誌名: Fortsch.Phys. 巻: 62 号: 9-10 ページ: 754-764
  • DOI: 10.1002/prop.201400040
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evolution of vacuum fluctuations generated during and before inflation (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Aoki, S. Iso and Y. Sekino
  • 雑誌名: Physical Review D89 (2014) 巻: 89 号: 10 ページ: 103536-103536
  • DOI: 10.1103/physrevd.89.103536
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Realizing the Standard Model particles in the type IIB matrix model (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 雑誌名: Fortsch. Phys. 巻: 62 号: 9-10 ページ: 765-770
  • DOI: 10.1002/prop.201400033
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Time Dependent Couplings as Observables in de Sitter Space (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kitamoto, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: Int. J. Mod. Phys. A 巻: 29 号: 08 ページ: 1430016-1430016
  • DOI: 10.1142/s0217751x14300166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiative Symmetry Breaking from Flat Potential in various U(1)' models (2014)
  • 著者名/発表者名: Michio Hashimoto, Satoshi Iso, Yuta Orikasa
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D89 号: 5 ページ: 56010-56010
  • DOI: 10.1103/physrevd.89.056010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kadanoff-Baym approach to the thermal resonant leptogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Kengo Shimada, Masato Yamanaka
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1404 号: 4 ページ: 62-62
  • DOI: 10.1007/jhep04(2014)062
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiative symmetry breaking at the Fermi scale and flat potential at the Planck scale (2014)
  • 著者名/発表者名: Michio Hashimoto, Satoshi Iso, Yuta Orikasa
  • 雑誌名: Phys.Rev. 巻: D89 号: 1 ページ: 16019-16019
  • DOI: 10.1103/physrevd.89.016019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Realizing chiral fermions in the type IIB matrix model at finite N (2013)
  • 著者名/発表者名: Jun Nishimura, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1312 号: 12 ページ: 2-2
  • DOI: 10.1007/jhep12(2013)002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo studies of the spontaneous rotational symmetry breaking in dimensionally reduced super Yang-Mills models (2013)
  • 著者名/発表者名: Konstantinos N. Anagnostopoulos, Takehiro Azuma, Jun Nishimura
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1311 号: 11 ページ: 9-9
  • DOI: 10.1007/jhep11(2013)009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct test of the AdS/CFT correspondence by Monte Carlo studies of N=4 super Yang-Mills theory (2013)
  • 著者名/発表者名: Masazumi Honda, Goro Ishiki, Sang-Woo Kim, Jun Nishimura, Asato Tsuchiya
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1311 号: 11 ページ: 200-200
  • DOI: 10.1007/jhep11(2013)200
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probability distribution over some phenomenological models in the matrix model compactified on a toru (2013)
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 9 号: 9 ページ: 903B04-0
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Note on consistent truncation over higher-dimensional sphere in supergravity (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Sato and A. Tsuchiya
  • 雑誌名: Modern Physics Letters 巻: A28 号: 23 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1142/s0217732313501046
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Cancellation Mechanism of Radiation from the Unruh detector (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Kazuhiro Yamamoto, Sen Zhang
  • 雑誌名: PTEP 巻: 6 号: 6
  • DOI: 10.1093/ptep/ptt040
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft gravitational effects in Kadanoff-Baym approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kitamoto, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1310 号: 10 ページ: 145-145
  • DOI: 10.1007/jhep10(2013)145
  • 査読あり
• [雑誌論文] Soft gravitons screen coupling in de Sitter space (2013)
  • 著者名/発表者名: Kitamoto, Kitazawa
  • 雑誌名: Int.J.Mod.Phys.Conf.Ser. 巻: 21 ページ: 161-162
  • DOI: 10.1142/s2010194513009616
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probability of the Standard Model Appearance from a Matrix Model (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoki
  • 雑誌名: Phys.Rev. D 巻: 87 号: 4
  • DOI: 10.1103/physrevd.87.046002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infra-red effects of Non-linear sigma model in de Sitter space (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kitamoto, Yoshihisa Kitazawa
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 85 号: 4 ページ: 44062-44062
  • DOI: 10.1103/physrevd.85.044062
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Einstein Equation of State as the Clausius Relation with an Entropy (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimada, Okazawa, Iso
  • 雑誌名: Phys.Lett. B 巻: 718 号: 1 ページ: 193-199
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2012.10.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting the Naturalness Problem -- Who is afraid of quadratic divergences? -- (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki, Iso
  • 雑誌名: Phys.Rev. D 巻: 86 号: 1
  • DOI: 10.1103/physrevd.86.013001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expanding universe as a classical solution in the Lorentzian matrix model for nonperturbative superstring theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Kim, Nishimura, Tsuchiya
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 86 号: 2
  • DOI: 10.1103/physrevd.86.027901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Late time behaviors of the expanding universe in the IIB matrix model (2012)
  • 著者名/発表者名: Kim, Tsuchiya, Nishimura
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1210 号: 10 ページ: 1-25
  • DOI: 10.1007/jhep10(2012)147
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Origin of space-time as seen from matrix model simulations (2012)
  • 著者名/発表者名: J.Nishimura
  • 雑誌名: PTEP 巻: 2012 号: 1
  • DOI: 10.1093/ptep/pts004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expanding (3+1)-dimensional universe from a Lorentzian matrix model for superstring theory in (9+1)-dimensions (2012)
  • 著者名/発表者名: S.-W.Kim, J.Nishimura and A.Tsuchiya
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 108 号: 1 ページ: 11601-11601
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.011601
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic Equations in Black Hole Backgrounds and Non-equilibrium Fluctuation Theorems (2011)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso, Susumu Okazawa
  • 雑誌名: Nucl.Phys.B 巻: 851 号: 2 ページ: 380-419
  • DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2011.05.021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Perturbative tests for a large-N reduced model of N=4 super Yang-Mills theory (2011)
  • 著者名/発表者名: G.Ishiki, S.Shimasaki, A.Tsuchiya
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 1111 ページ: 1-37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct test of the gauge-gravity correspondence for Matrix theory correlation functions (2011)
  • 著者名/発表者名: Masanori Hanada, Jun Nishimura, Yasuhiro Sekino, Tamiaki Yoneya
  • 雑誌名: JHEP 巻: 1112 ページ: 20-20
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamical generation of weak scale - cosmological implication (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Iso
  • 学会等名: New Physics at LHC
  • 発表場所: Nayang Technological University,Singapore, Singapore
  • 年月日: 2016-03-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Dynamical fine-tuning of initial conditions of small field inflations (2015)
  • 著者名/発表者名: Satoshi, Iso
  • 学会等名: Annual theory meeting in Taiwan
  • 発表場所: NCTS, Shinchu, Taiwan
  • 年月日: 2015-12-09
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Exponential and power-law expansion of the Universe from the type IIB matrix model (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: Corfu 2015 Workshop on Noncommutative Field Theory and Gravity
  • 発表場所: ギリシャコルフ島
  • 年月日: 2015-09-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 複素ランジュバン法におけるゲージ・クーリングの一般化とその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村 淳
  • 学会等名: 「離散的手法による場と時空のダイナミクス」研究会2015
  • 発表場所: 岡山光量子研究所、岡山県岡山市
  • 年月日: 2015-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] Exponential and power-law expansion of the Universe from the type IIB matrix model (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Tsuchiya
  • 学会等名: Numerical approaches to the holographic principle, quantum gravity and cosmology
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所、京都府京都市
  • 年月日: 2015-07-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ローレンツ型IIB行列模型における赤外カットオフ効果の数値的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東武大、伊藤祐太、Sang-Woo Kim、西村淳、土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会、2015年年次大会、
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Monte Carlo studies of dynamical compactification of extra dimensions in a model of non-perturbative string theory (2015)
  • 著者名/発表者名: 東武大、Konstantinos N. Anagnostopoulos、西村淳
  • 学会等名: 日本物理学会、2015年年次大会、
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Evolution of Vacuum Fluctuations of an Ultra-Light Massive Scalar Field generated during and before Inflation (2015)
  • 著者名/発表者名: 青木一，磯暁
  • 学会等名: 日本物理学会第70 回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Evolution of Vacuum Fluctuations of an Ultra-Light Massive Scalar Field generated during and before Inflation (2015)
  • 著者名/発表者名: 青木一
  • 学会等名: KEK Theory Workshop 2015
  • 発表場所: KEK
  • 年月日: 2015-01-30
  • 招待講演
• [学会発表] 簡単化したローレンツ型IIB行列模型の大規模数値計算による 初期宇宙の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 伊藤祐太、西村淳、土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会、2014年秋季大会、
  • 発表場所: 佐賀大学本庄キャンパス
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-21
• [学会発表] Evolution of vacuum fluctuations generated during and before inflation: Implications for dark energy (2014)
  • 著者名/発表者名: 青木一，磯暁，関野恭弘
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会,
  • 発表場所: 佐賀大学本庄キャンパス
  • 年月日: 2014-09-18 – 2014-09-21
• [学会発表] 離散的手法による場と時空のダイナミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 行列模型の大規模数値計算による初期宇宙の研究
  • 発表場所: 慶応義塾大学
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] Direct Test of the AdS/CFT Correspondence by Monte Carlo Studies of N=4 SYM, (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 国際研究集会「Aspects of Holography」
  • 発表場所: APCTP、 韓国浦項市
  • 年月日: 2014-07-14 – 2014-07-23
  • 招待講演
• [学会発表] ローレンツ型IIB行列模型の数値シミュレーションに基づく初期宇宙の指数関数的膨張の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
• [学会発表] How the standard model and some phenomenological models appear from the matrix models (2013)
  • 著者名/発表者名: Aoki
  • 学会等名: KEK理論研究会2013
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 招待講演
• [学会発表] 超弦理論の非摂動的定式化の進展と展望 (2012)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] (3+1)-dimensional expanding universe from a Lorentzian matrix model for superstring theory in (9+1) dimensions (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura
  • 学会等名: Progress in Quantum Field Theory and String Theory
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 招待講演
• [学会発表] 3D out of 9D---the birth of our Universe from the superstring theory on computer (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura
  • 学会等名: Lattice Field Theory in the LHC Era
  • 発表場所: バンクーバー、カナダ
  • 招待講演
• [学会発表] Late time behavior of the expanding universe in the IIB matrix model (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya
  • 学会等名: 離散的手法による場と時空のダイナミクス
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] How the standard model can appear from the matrix models (2012)
  • 著者名/発表者名: Aoki
  • 学会等名: 離散的手法による場と時空のダイナミクス
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] Recent developments in Monte Carlo studies of superstring theory
  • 著者名/発表者名: Jun Nishimura
  • 学会等名: 研究会「Current Themes in High Energy Physics and Cosmology」
  • 発表場所: Nies Bohr Institute、コペンハーゲン、デンマーク
  • 招待講演
• [学会発表] Recent developments in the type IIB matrix model
  • 著者名/発表者名: Jun Nishimura
  • 学会等名: Corfu Summer Institute「Workshop on Noncommutative Field Theory and Gravity」
  • 発表場所: コルフ、ギリシャ
  • 招待講演
• [学会発表] Phenomenological studies in the matrix models
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki
  • 学会等名: Corfu Summer Institute「Workshop on Noncommutative Field Theory and Gravity」
  • 発表場所: コルフ、ギリシャ
• [学会発表] Evolution of vacuum fluctuations generated during and before inflation
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki
  • 学会等名: KEK Theory Workshop 2014
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構
  • 招待講演
• [学会発表] Phenomenological studies in the matrix models
  • 著者名/発表者名: Hajime Aoki
  • 学会等名: Workshop 2014 “TeV-scale physics after the discovery of the Higgs particle”
  • 発表場所: 東京女子大学
  • 招待講演
• [学会発表] Expanding (3+1)-dimensional universe from the IIB matrix model
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: The International Workshop “Supersymmetries and Quantum Symmetries - SQS'2013”
  • 発表場所: Dubna, Russia
  • 招待講演
• [学会発表] 行列模型による超弦理論の非摂動的定式化
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: 原子核3者若手夏の学校
  • 発表場所: ホテルたつき
  • 招待講演
• [学会発表] Realizing the Standard Model particles in the type IIB matrix model
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 学会等名: Workshop on Noncommutative Field Theory and Gravity
  • 発表場所: Corfu, Greece
  • 招待講演
• [図書] 弦理論と行列模型 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 総ページ数: 168
  • 出版者: サイエンス社
• [図書] 弦理論と行列模型 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土屋麻人
  • 総ページ数: 168
  • 出版者: サイエンス社SGCライブラリ
• [備考] 西村淳のホームページ
  • URL: http://research.kek.jp/people/jnishi/
• [学会・シンポジウム開催] KEK Theory Workshop 2015Dec (2015)
  • 発表場所: KEK，茨城県つくば市
  • 年月日: 2015-12-01