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量子エンタングルメントを用いた量子重力理論の定式化

研究課題

研究課題/領域番号 24654057
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

高柳 匡  京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (10432353)

研究協力者 笠 真生  
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードAdS/CFT対応 / 量子エンタングルメント / 超弦理論 / 場の理論 / 素粒子論 / ホログラフィー原理 / エンタングルメント・エントロピー
研究成果の概要

本研究の研究の成果は大きく分けて二つあり、一つはAdS/CFT対応をエンタングルメント繰り込み(MERA)の立場で理解を深めたことであり、もう一つは、励起状態のエンタングルメント・エントロピーの基本的な性質を明らかにしたことである。前者の研究において、MERAの連続極限(cMERA)を考察することで、AdS/CFT対応における時空の計量がMERAの情報計量を関係づくことを発見した。また有限温度の場合にどのようにcMERAが実現できるのか初めて明らかにした。後者の研究では、励起状態のエンタングルメント・エントロピーが、励起が小さい時は、熱力学第一法則と同じ形をした法則に従うことを初めて見出した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 34件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Quantum Entanglement of Localized Excited States at Finite Temperature2015

    • 著者名/発表者名
      P. Caputa, J. Simon, A. Stikonas and T. Takayanagi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1501 号: 1 ページ: 102-102

    • DOI

      10.1007/jhep01(2015)102

    • NAID

      120005663287

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum dimension as entanglement entropy in two dimensional conformal field theories2014

    • 著者名/発表者名
      S. He, T. Numasawa, T. Takayanagi and K. Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 90 号: 4 ページ: 041701-041701

    • DOI

      10.1103/physrevd.90.041701

    • NAID

      120005676650

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Entanglement between Two Interacting CFTs and Generalized Holographic Entanglement Entropy2014

    • 著者名/発表者名
      A. Mollabashi, N. Shiba and T. Takayanagi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1404 号: 4 ページ: 185-185

    • DOI

      10.1007/jhep04(2014)185

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Entanglement of local operators in large-N conformal field theories2014

    • 著者名/発表者名
      A.Pawel Caputa, 野﨑 雅弘, 高柳匡
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 2014 (2014) 9, 093B06 号: 9 ページ: 1-36

    • DOI

      10.1093/ptep/ptu122

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantum Entanglement of Local Operators in Conformal Field Theories2014

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nozaki, Tokiro Numasawa, Tadashi Takayanagi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 112 号: 11 ページ: 111602-111602

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.111602

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Holographic Geometry of cMERA for Quantum Quenches and Finite Temperature2014

    • 著者名/発表者名
      Ali Mollabashi, Masahiro Nozaki, Shinsei Ryu, Tadashi Takayanagi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy

      巻: 1403 号: 3 ページ: 98-98

    • DOI

      10.1007/jhep03(2014)098

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Volume Law for the Entanglement Entropy in Non-local QFTs2014

    • 著者名/発表者名
      Noburo Shiba, Tadashi Takayanagi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy

      巻: 1402 号: 2 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1007/jhep02(2014)033

    • NAID

      120005411342

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entropic Counterpart of Perturbative Einstein Equation2013

    • 著者名/発表者名
      J. Bhattacharya, T. Takayanagi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1310 号: 10 ページ: 219-219

    • DOI

      10.1007/jhep10(2013)219

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Entanglement Entropy from Einstein Equation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nozaki, T. Numasawa, A. Prudenziati, T. Takayanagi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: D88 号: 2 ページ: 26012-26012

    • DOI

      10.1103/physrevd.88.026012

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Holographic Local Quenches and Entanglement Density2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nozaki, Tokiro Numasawa, Tadashi Takayanagi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy

      巻: 1305 号: 5 ページ: 80-80

    • DOI

      10.1007/jhep05(2013)080

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] AdS plane waves and entanglement entropy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Narayan, T. Takayanagi and S. Trivedi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 51 号: 4 ページ: 51-51

    • DOI

      10.1007/jhep04(2013)051

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamics! Property of Entanglement Entropy for Excited States2013

    • 著者名/発表者名
      J.Bhattacharya, M.Nozaki, T.Takayanagi and T.Ugajin
    • 雑誌名

      Physical Review Letter

      巻: 110 号: 9 ページ: 9-091602

    • DOI

      10.1103/physrevlett.110.091602

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Holographic Geometry of Entanglement Renormalization in Quantum Field Theories2012

    • 著者名/発表者名
      M.Nozaki, S.Ryu and T.Takayanagi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 193 号: 10

    • DOI

      10.1007/jhep10(2012)193

    • NAID

      120004945145

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Central Charges for BCFTs and Holography2012

    • 著者名/発表者名
      M.Nozaki, T.Takayanagi and T.Ugajin
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 066 号: 6

    • DOI

      10.1007/jhep06(2012)066

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entanglement Entropy from a Holographic Viewpoint2012

    • 著者名/発表者名
      T.Takayanagi
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 29 号: 15 ページ: 153001-153001

    • DOI

      10.1088/0264-9381/29/15/153001

    • NAID

      120005663288

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Entanglement Entropy of Locally Excited States2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Simons Symposium on Quantum Entanglement
    • 発表場所
      Rio Grande, Puerto Rico, USA
    • 年月日
      2015-03-15 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A proposal for Surface/State correspondence from quantum entanglement2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Entangle This: Space, Time and Matter
    • 発表場所
      IFT, Madrid, Spain
    • 年月日
      2015-02-16 – 2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time Evolution of Entanglement Entropy for Locally Excited States2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      NCTS Program on Topological Aspects of Quantum Matter
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement Entropy and Spacetime Geometry2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      20th European Workshop on String Theory
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2014-09-22 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement Renormalization for General CFTs2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Workshop: `Quantum Information in Quantum Gravity'
    • 発表場所
      UBC, Canada
    • 年月日
      2014-08-18 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Spacetimes from Entanglement Renormalization2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      YITP Workshop on Quantum Information Physics (YQIP2014)
    • 発表場所
      Kyoto Univ.
    • 年月日
      2014-08-04 – 2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Entanglement between Two Interacting CFTs2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Aspen Summer Workshop: Emergent Spacetime in String Theory
    • 発表場所
      Aspen, USA
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-08-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time evolution of entanglement entropy for local operator excitations in conformal Field Theories2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Conference on Non-equilibrium Phenomena in Condensed Matter and String Theory
    • 発表場所
      Trieste, Italy
    • 年月日
      2014-06-30 – 2014-07-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Entanglement and Local Operators2014

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Strings 2014
    • 発表場所
      Princeton, U.S.A.
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement Entropy and Spacetime2014

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Spring School on Superstring Theory and Related Topics
    • 発表場所
      トリエステ、イタリア
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time Evolution of Entanglement Entropy for Local Operator Excitations in Conformal Field Theories2014

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Aspen Winter Conference: New Perspectives on Thermalization: Condensed Matter, Quantum Information, QCD and String Theory
    • 発表場所
      アスペン、米国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Entanglement and Holography2014

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      8th Asian Winter School
    • 発表場所
      プリー、インド
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Entanglement of Local Operators in Conformal Field Theories2014

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      International Symposium RIKKYO MathPhys 2014
    • 発表場所
      立教大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] uantum entanglement and holographic spacetime2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      19th International Symposium on Particle, Strings and Cosmology (PASCOS)
    • 発表場所
      台北、台湾
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Excited States and Holographic Entanglement Entropy2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Mathematics and Physics of the Holographic Principle
    • 発表場所
      ケンブリッジ、英国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement Entropy and AdS/CFT2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Arnold Sommerfeld School `Gauge-gravity duality and condensed matter physics'
    • 発表場所
      ミュンヘン、ドイツ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Entanglement Entropy of Excited States2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Gauge/Gravity Duality 2013
    • 発表場所
      ミュンヘン、ドイツ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement Entropy and Gravity/Condensed Matter Correspondence2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      The 20th International Conference on General Relativity and Gravitation (GR20)
    • 発表場所
      ワルシャワ、ポーランド
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Entanglement Entropy2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      olography 2013 :Gauge/gravity duality and strongly correlated systems
    • 発表場所
      APCTP、ポハン、韓国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] olographic Entanglement Entropy of Excited States2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Strings 2013
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Property of EntanglementEntropy for Excited States2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Workshop: Emergence and Entanglement II
    • 発表場所
      Perimeter研究所、カナダ
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement Entropy and Holography2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      7th Asian Winter School on Strings, Particles and Cosmology (冬の学校における招待講義)
    • 発表場所
      中国、北京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 量子多体系の物理から量子重力へ:ホログラフィー原理の最先端2013

    • 著者名/発表者名
      高柳 匡
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島県、広島大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Entanglement Entropy and Emergent Spacetime2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      A Workshop: Entangle This: Strings, Fields and Atoms
    • 発表場所
      スペイン、マドリード大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Entanglement and Holography2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Entanglement in Discrete and Continuous Quantum Systems
    • 発表場所
      米国、プリンストン大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Emergent spacetimes from entanglement renormalization2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Workshop on RG flows, holography, and entanglement entropy
    • 発表場所
      米国、ミシガン大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Recent developments in holographic entanglement entropy2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      International Symposium Ahrenshoop on the Theory of Elementary Particles
    • 発表場所
      ドイツ、ベルリン
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Entanglement Entropy: from Condensed Matter to Emergent Spacetime2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Gravity Theories and Their Avatars
    • 発表場所
      ギリシャ、クレタ大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction to Gravitational Holography2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      International Workshop : Physics of information, information in physics, and the demon
    • 発表場所
      静岡県、分子科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Entanglement Entropy and Entanglement Renormalization2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Discussion Meeting on String Theory
    • 発表場所
      インド、バンガロー、ICTS研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Dual of BCFT2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      A London Satellite Meeting: Branes and Black Holes, King's College London, UK, May. 28-Jun. 1, 2012.
    • 発表場所
      イギリス、キングズカレッジ大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Developments of Holographic Entanglement Entropy2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      KITP conference: Blackholes and Information
    • 発表場所
      米国、カリフォルニア大サンタバーバラ校、カブリ理論研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Strange Metals and Holographic Entanglement Entropy2012

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Progress in Quantum Field Theory and String Theory
    • 発表場所
      大阪府、大阪市大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AdS/CFT 対応と物性物理2012

    • 著者名/発表者名
      高柳 匡
    • 学会等名
      基研研究会:場の理論と弦理論
    • 発表場所
      京都府、京都大学基礎物理学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 臨時別冊・数理科学 SGCライブラリ 106 「ホログラフィー原理と量子エンタングルメント」2014

    • 著者名/発表者名
      高柳 匡
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      サイエンス社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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