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エンタングルメント・エントロピーを用いたAdS/CFT対応の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25287058
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
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  イリノイ大学, アーバナシャンペーン校, 助教授
芝 暢郎  日本学術振興会, 特別研究員(PD)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2015年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードゲージ重力対応 / 超弦理論 / 量子エンタングルメント / 共形場理論 / AdS/CFT対応
研究成果の概要

ミクロな物理法則を説明する量子論に特有の性質である「量子エンタングルメント」の強さを表す量がエンタングルメント・エントロピーである。ゲージ重力対応(AdS/CFT対応)を用いると、このエンタングルメント・エントロピーが、重力理論の時空の面積として計算できる。このことから、重力理論の時空は量子エンタングルメントの集合体と解釈できることが予想される。この対応を詳しく調べるために、量子系(共形場理論)の励起状態のエンタングルメント・エントロピーを多くの例で計算し、アインシュタイン方程式をはじめとして重力理論のダイナミクスがエンタングルメント・エントロピーのダイナミクスと等価であることを見出した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 4件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 12件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 9件、 招待講演 30件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] ダラム大学/ニューカッスル大学(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] タタ研究所(インド)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] 理論物理学研究所/北京大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] Nordita研究所(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Double-Trace Deformations and Entanglement Entropy in AdS2016

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

      Fortschritte der Physik

      巻: 64 号: 1 ページ: 92-105

    • DOI

      10.1002/prop.201500098

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distance between Quantum States and Gauge-Gravity Duality2015

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Miyaji, Tokiro Numasawa, Noburo Shiba, Tadashi Takayanagi, Kento Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 115 号: 26 ページ: 261602-261606

    • DOI

      10.1103/physrevlett.115.261602

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Continuous Multiscale Entanglement Renormalization Ansatz as Holographic Surface-State Correspondence2015

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Miyaji, Tokiro Numasawa, Noburo Shiba, Tadashi Takayanagi, Kento Watanabe
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 115 号: 17 ページ: 171602-171606

    • DOI

      10.1103/physrevlett.115.171602

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scrambling time from local perturbations of the eternal BTZ black hole2015

    • 著者名/発表者名
      Pawel Caputa, Joan Simon, Andrius Stikonas, Tadashi Takayanagi, Kento Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 8 号: 8 ページ: 1-36

    • DOI

      10.1007/jhep08(2015)011

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] Surface/State Correspondence as a Generalized Holography2015

    • 著者名/発表者名
      M. Miyaji and T. Takayanagi
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 7 号: 7 ページ: 073B03-073B03

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv089

    • NAID

      120005690142

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Boundary States as Holographic Duals of Trivial Spacetimes2015

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

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1505 号: 5 ページ: 152-152

    • DOI

      10.1007/jhep05(2015)152

    • NAID

      120005669299

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] Notes on Entanglement Entropy in String Theory2015

    • 著者名/発表者名
      Song He, Tokiro Numasawa, Tadashi Takayanagi, Kento Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 5 号: 5 ページ: 1-27

    • DOI

      10.1007/jhep05(2015)106

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] Entanglement density and gravitational thermodynamics2015

    • 著者名/発表者名
      J. Bhattacharya, V. E. Hubeny, M. Rangamani and T. Takayanagi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 91 号: 10 ページ: 106009-106009

    • DOI

      10.1103/physrevd.91.106009

    • NAID

      120005670867

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 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] 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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Holographic Quantum Teleportation2016

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Nathan Seiberg Symposium
    • 発表場所
      東京大学 カブリIPMU
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravitational Spacetime and Quantum Entanglement2016

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      KEK-PH 2016
    • 発表場所
      KEK つくば市
    • 年月日
      2016-02-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Information Metric and Holography2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      the 12th Vienna Central European Seminar on Particle Physics and Quantum Field Theory
    • 発表場所
      ウィーン(オーストリア)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lectures on Entanglement Entropy and Holography2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Ph.D. school in Niels Bohr Institue
    • 発表場所
      ニールスボーア研究所、コペンハーゲン(デンマーク)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravity Dual of Quantum Information Metric2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      KIAS-YITP joint workshop ``Geometry in Gauge Theories and String Theory''
    • 発表場所
      韓国高等研究所、ソウル
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravity Dual of Quantum Information Metric2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Quantum Information in Quantum Gravity II
    • 発表場所
      ぺりメーター研究所、カナダ
    • 年月日
      2015-08-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravity Dual of Information Metric2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      Andy Fest ``Black Holes, Holography and Strings ''
    • 発表場所
      ハーバード大学、米国
    • 年月日
      2015-07-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Gravity Dual of Information Metric2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 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、京都市
    • 年月日
      2015-07-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface/State Correspondence as a Generalized Holography2015

    • 著者名/発表者名
      T. Takayanagi
    • 学会等名
      KITP conference: Closing the entanglement gap: Quantum information, quantum matter, and quantum fields
    • 発表場所
      カリフォルニア大学サンタバーバラ校、米国
    • 年月日
      2015-06-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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, Japan
    • 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, USA
    • 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
      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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum 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 実績報告書
    • 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, Isaac Newton Institute for Mathematical Sciences
    • 発表場所
      ケンブリッジ、イギリス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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, Max Planck Institute for Physics
    • 発表場所
      ミュンヘン、ドイツ
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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
      Strings 2013
    • 発表場所
      ソウル、韓国
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Holographic Entanglement Entropy2013

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Takayanagi
    • 学会等名
      Holography 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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 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
  • [備考] 最近の研究の少しだけ詳しい賞

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~tadashi.takayanagi/research2.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] School on Strings and Fields2016

    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 年月日
      2016-02-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2022-01-31  

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