ドメインウォールフェルミオンに基づく量子異常の研究

• 研究課題/領域番号: 23K03387
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 大野木 哲也 大阪大学, 大学院理学研究科, 教授 (70211802)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: ドメインウォール フェルミオン / 量子異常 / カイラル対称性 / ゲージ理論

研究開始時の研究の概要

近年、トポロジカル絶縁体におけるバルク・エッジ対応が量子異常の相殺と等価なことが指摘され新しい展開を見せている。相殺機構の鍵を握るAPS指数定理は実際の物理系と直接には関係なく、なぜこれがトポロジカル絶縁体の性質と関係するのか不明であった。本研究の中心をなすのは、研究代表者が共同研究者とともに独自に提案したドメインウォールフェルミオンを用いた指数定理の再定式化というアイデアである。これにより我々は対象とするギャップのある系に根ざした設定で直接に指数定理に新しい証明を与えた。本研究では、量子異常および指数定理を、様々な次元や対称性のある場合に拡張し、その応用を目指すものである。