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チャーン・サイモンズ理論からM理論へ

研究課題

研究課題/領域番号 26400245
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪市立大学 (2015-2018)
名古屋大学 (2014)

研究代表者

森山 翔文  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (80402452)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードM理論 / チャーン・サイモンズ理論 / 行列模型 / 可積分階層 / 量子曲線 / ヤコビ・トゥルディ関係式 / 二点関数 / 二次元戸田格子 / 弦理論 / 膜 / 超共形対称性 / 位相的弦理論 / 可積分性 / 双対性 / Chern-Simons理論 / 局所化 / 非摂動論的効果 / エアリー関数 / インスタントン効果 / 発散相殺機構
研究成果の概要

10次元弦理論は非摂動論的には11次元M理論に持ち上がるが、M理論は謎に包まれている。M理論のM2ブレーンを記述する場の理論は近年アハロニー-バーグマン-ジャフェリス-マルダセナ(ABJM)により提唱され、超対称理論の局所化を経て、分配関数や超対称ウィルソンループ演算子の一点関数が行列模型に帰着された。研究代表者らの先行研究によりABJM行列模型の性質が多く解明された。本研究では、ABJM行列模型の一般化を調べ、M2ブレーンを特徴付ける多くの興味深い関係式を得た。代表的な成果として、ABJM行列模型の可積分性、曲線の量子化、開弦閉弦双対性、オリエンティフォルド射影とカイラル射影の対応がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

11次元M理論は10次元弦理論を統一すると期待されているが、これまでM理論に関する知見は少なかった。本研究では、ABJM行列模型とその拡張模型の研究を通じて、M2ブレーンに関する理解を大きく深めた。特にABJM行列模型とその拡張模型の間に存在するさまざまな関係式はM理論の豊かな数理構造を示唆しており、最終的にM2ブレーンの超対称性を保つさまざまな背景幾何をまとめた「M理論の地図」に例外群と可積分性から生成される対称性が作用していることがわかる。この対称性の構造を通じて謎に包まれたM理論が解明され、M理論が精密に定式化されることが期待される。

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 3件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 17件、 謝辞記載あり 11件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 10件、 招待講演 14件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] KIAS(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] KIAS(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Symmetry Breaking in Quantum Curves and Super Chern-Simons Matrix Models2019

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kubo, Sanefumi Moriyama, Tomoki Nosaka
    • 雑誌名

      JHEP (Journal of High Energy Physics)

      巻: 1901 号: 1 ページ: 210-210

    • DOI

      10.1007/jhep01(2019)210

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ABJM Matrix Model and 2D Toda Lattice Hierarchy2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Furukawa, Sanefumi Moriyama
    • 雑誌名

      JHEP (Journal of High Energy Physics)

      巻: 1903 号: 3 ページ: 197-197

    • DOI

      10.1007/jhep03(2019)197

    • NAID

      130008148609

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Jacobi-Trudi Identity in Super Chern-Simons Matrix Model2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Furukawa, Sanefumi Moriyama
    • 雑誌名

      SIGMA (Symmetry, Integrability and Geometry: Methods and Applications)

      巻: 14 ページ: 049-049

    • DOI

      10.3842/sigma.2018.049

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-Point Functions in ABJM Matrix Model2018

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kubo, Sanefumi Moriyama
    • 雑誌名

      JHEP (Journal of High Energy Physics)

      巻: 1805 号: 5 ページ: 181-181

    • DOI

      10.1007/jhep05(2018)181

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Instanton Effects in Rank Deformed Superconformal Chern-Simons Theories from Topological Strings2017

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Shota Nakayama, Tomoki Nosaka
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1708 号: 8 ページ: 003-003

    • DOI

      10.1007/jhep08(2017)003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Superconformal Chern-Simons Theories from del Pezzo Geometries2017

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Tomoki Nosaka, Katsuya Yano
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1711 号: 11 ページ: 089-089

    • DOI

      10.1007/jhep11(2017)089

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Giambelli Identity in Super Chern-Simons Matrix Model2017

    • 著者名/発表者名
      Satsuki Matsuno, Sanefumi Moriyama
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Physics

      巻: 58 号: 3 ページ: 032301-032301

    • DOI

      10.1063/1.4978229

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Orthosymplectic Chern-Simons Matrix Model and Chirality Projection2016

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Takao Suyama
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 04 号: 4 ページ: 132-132

    • DOI

      10.1007/jhep04(2016)132

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Orientifold ABJM Matrix Model: Chiral Projections and Worldsheet Instantons2016

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Tomoki Nosaka
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 06 号: 6 ページ: 068-068

    • DOI

      10.1007/jhep06(2016)068

    • NAID

      120005819489

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prospects of the Nambu Bracket2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kiyoshige, Sanefumi Moriyama, Katsuya Yano
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 6 号: 6 ページ: 06A105-06A105

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw070

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Kazuki Kiyoshige, Sanefumi Moriyama2016

    • 著者名/発表者名
      Dualities in ABJM Matrix Model from Closed String Viewpoint
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 11 号: 11 ページ: 096-096

    • DOI

      10.1007/jhep11(2016)096

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Instanton Effects in Orientifold ABJM Theory2016

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Takao Suyama
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1603 号: 3 ページ: 034-034

    • DOI

      10.1007/jhep03(2016)034

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ABJM membrane instanton from a pole cancellation mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Tomoki Nosaka
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: D92 号: 2 ページ: 026003-026003

    • DOI

      10.1103/physrevd.92.026003

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exact Instanton Expansion of Superconformal Chern-Simons Theories from Topological Strings2015

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Tomoki Nosaka
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1505 号: 5 ページ: 022-022

    • DOI

      10.1007/jhep05(2015)022

    • NAID

      120005749928

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Superconformal Chern-Simons Partition Functions of Affine D-type Quiver from Fermi Gas2015

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Tomoki Nosaka
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1509 号: 9 ページ: 054-054

    • DOI

      10.1007/jhep09(2015)054

    • NAID

      120005749911

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Exact instanton expansion of the ABJM partition function2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Hatsuda, Sanefumi Moriyama, Kazumi Okuyama
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 2015 号: 11 ページ: 11B104-11B104

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv145

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Instanton Effects in Orbifold ABJM Theory2014

    • 著者名/発表者名
      Masazumi Honda, Sanefumi Moriyama
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1408 号: 8 ページ: 091-091

    • DOI

      10.1007/jhep08(2014)091

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Partition functions of superconformal Chern-Simons theories from Fermi gas approach2014

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama, Tomoki Nosaka
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics(JHEP)

      巻: JHEP11(2014)164 号: 11 ページ: 1-32

    • DOI

      10.1007/jhep11(2014)164

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] One-Point Functions in ABJM Matrix Model(ポスター発表)2018

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      String-Math 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integrability in Super Chern-Simons Matrix Model(ポスター発表)2018

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      Symmetries and Integrability of Difference Equation 13
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Symmetry Breaking in Quantum Curves & Super Chern-Simons Matrix Models2018

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      OCU Nambu Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 超群不変なChern-Simons測度の数理2017

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      神戸可積分セミナー、名古屋小研究会、名古屋多弦セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 統一理論への夢2017

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      素粒子原子核関西地域セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Superconformal Chern-Simons Theories from del Pezzo Geometries2017

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      Yukawa Institute Workshop "Strings and Fields"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] M-Theory & ABJM Matrix Model2017

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      Mini Symposium "Recent Developments in Mathematical Physics"
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dualities in ABJM Matrix Model2016

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      Workshop and School “Quantum Geometry, Duality and Matrix Models”
    • 発表場所
      Lebedev Institute (ロシア、モスクワ)
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ABJM行列模型の隠れた関係式2016

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      研究会「超対称理論の数理的理解の進展」
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉県、和光市)
    • 年月日
      2016-08-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Giambelli Identity in ABJM Matrix Model2016

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      Workshop "Strings and Fields 2016"
    • 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
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Super Chern-Simons Matrix Models & Chiral Projections2016

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      JSPS/RFBR Collaborations
    • 発表場所
      修善寺総合会館(静岡県伊豆市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orientifold ABJM Matrix Model & Chiral Projection2016

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      seminar
    • 発表場所
      National Taiwan University (台湾、台北)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Open/Closed Duality in ABJM Matrix Model2016

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      セミナー
    • 発表場所
      東京大学総合文化研究科(東京都、目黒区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ABJM行列模型の対称性2016

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      関西素粒子セミナー
    • 発表場所
      大阪市立大学文化交流センター(大阪府、大阪市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超群不変なChern-Simons測度の数理2016

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      2016年度数学・物理・情報科学の研究交流シンポジウム
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県、奈良市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 南部括弧に関する展望2015

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      南部陽一郎特別栄誉教授追悼シンポジウム「学部生・大学院生・研究者が学ぶ南部先生の偉業」
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Superconformal Chern-Simons Theory from Fermi Gas Approach2015

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      Integrability in Gauge and String Theory 2015
    • 発表場所
      King's College London(イギリス、ロンドン)
    • 年月日
      2015-07-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Superconformal Chern-Simons Theory from Fermi Gas Approach2015

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      seminar
    • 発表場所
      Korea Institute for Advanced Study(韓国、ソウル)
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ABJM行列模型のGiambelli性 - M理論と量子力学 -2015

    • 著者名/発表者名
      森山翔文
    • 学会等名
      ミニワークショップ「数学・物理における可積分性の諸相」
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Partition Functions of Superconformal Chern-Simons Theories from Fermi Gas Approach2014

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      7th Taiwan String Workshop
    • 発表場所
      National Taiwan University (Taipei)
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Instanton Effects in Orbifold ABJM Theory2014

    • 著者名/発表者名
      本多正純,森山翔文
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Quantum Mechanical Model from M-Theory2014

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      New Trends in Quantum Integrabilities
    • 発表場所
      University of Surrey (Guildford)
    • 年月日
      2014-08-18 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Instanton Effects in Orbifold ABJM Theory2014

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      YITP workshop - Strings and Fields -
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-07-22 – 2014-07-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Quantum Mechanical Model from M-Theory2014

    • 著者名/発表者名
      Sanefumi Moriyama
    • 学会等名
      Finite-size Technology in Low Dimensional Quantum Systems (VII)
    • 発表場所
      Eotvos University (Budapest)
    • 年月日
      2014-06-16 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] Progress in Quantum Field Theory and String Theory II2017

    • 発表場所
      大阪市立大学学術情報総合センター(大阪府、大阪市)
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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