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超弦理論におけるモジュライの物理について

公募研究

研究領域ヒッグス粒子発見後の素粒子物理学の新展開~LHCによる真空と時空構造の解明~
研究課題/領域番号 17H05395
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北海道大学

研究代表者

小林 達夫  北海道大学, 理学研究院, 教授 (60322153)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード超弦理論 / モジュライ
研究実績の概要

本研究の目的は、コンパクト空間上の超弦理論の研究であり、その理論特有のモジュライの素粒子物理学的意味合いの研究である。コンパクト空間やモジュライが関わる物理現象を探求していくことは、コンパクト空間上の超弦理論の間接的な検証へつながる。
本年度は、特にトーラスやオービフォルドがもつ幾何学的対称性に注目し、そのようなコンパクト空間上上のD-ブレーン模型のゼロモードが示す対称性を系統的に解析した。そのような対称性は世代間を変換させるような離散的なフレーバー対称性であることを示した。この対称性は、従来のフレーバー対称性と異なり、湯川結合なども変換するような大尉焼成である。さらに、モジュラー群の有限部分群の下で非自明に変換するモジュラー形式の多重項の新たな構成法を見出した。
上述のような超弦理論における成果を踏まえて、場の理論のフレーバーに関する模型の構築も行った。従来、クォーク・レプトンの3世代にフレーバー対称性を課し、その対称性を新たに導入したスカラー場の真空期待値で破ることで、クォーク・レプトンの質量や混合角を導出することが、盛んになされてきた。新しい模型構築のアプローチとして、上述のモジュラー対称性の有限部分群を仮定し、3世代のクォーク・レプトンにその表現をアサインし、なおかつ、湯川結合や右巻きニュートリのマヨラナ質量もその有限部分群の非自明表現となるモジュラー形式であると仮定し、クォーク・レプトンのフレーバーの模型構築を行った。このアプローチは、新たに対称性を破るスカラー場の導入が必要なく、その点では、ミニマルなフレーバー模型となっている。また、コンパクト空間の幾何学的対称性とフレーバー対称性が関連付けられ、クォーク・レプトンの質量と混合角が導出されるので、非常に注文を集めている。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Modular forms of finite modular subgroups from magnetized D-brane models2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tatsuo、Tamba Shio
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 99 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.99.046001

    • 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] Radiative Kahler moduli stabilization2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tatsuo、Omoto Naoya、Otsuka Hajime、Tatsuishi Takuya H.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.106006

    • 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] Modular symmetry and non-Abelian discrete flavor symmetries in string compactification2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tatsuo、Nagamoto Satoshi、Takada Shintaro、Tamba Shio、Tatsuishi Takuya H.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 97 号: 11

    • DOI

      10.1103/physrevd.97.116002

    • NAID

      120006523748

    • 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] Neutrino mixing from finite modular groups2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tatsuo、Tanaka Kentaro、Tatsuishi Takuya H.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.016004

    • NAID

      120006534462

    • 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] Predictive neutrino mass textures with origin of flavor symmetries2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tatsuo、Nomura Takaaki、Okada Hiroshi
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 5

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.055025

    • NAID

      120006534464

    • 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] Quark mass matrices in magnetized orbifold models with localized Fayet-Iliopoulos terms2018

    • 著者名/発表者名
      Abe Hiroyuki、Kobayashi Tatsuo、Takada Shintaro、Tamba Shio、Tatsuishi Takuya H.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 98 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevd.98.106017

    • 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] Non-universal gaugino masses in the NMSSM2018

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Junichiro、Kobayashi Tatsuo、Nagata Natsumi
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1810 号: 10 ページ: 120-120

    • DOI

      10.1007/jhep10(2018)120

    • 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] Modular A4 invariance and neutrino mixing2018

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tatsuo、Omoto Naoya、Shimizu Yusuke、Takagi Kenta、Tanimoto Morimitsu、Tatsuishi Takuya H.
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2018 号: 11 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1007/jhep11(2018)196

    • 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] Polyinstanton acion inflation2017

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, S.Uemura, and J.Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: D96 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.026007

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Supersymmetry preserving and breaking degenerate vacua, and radiative moduli stabilization2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Tatsuo、Omoto Naoya、Otsuka Hajime、Tatsuishi Takuya H.
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 96 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.046004

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Realization of a spontaneous gauge and supersymmetry breaking vacuum2017

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, Y.Omura, O.Seto, and K.Ueda
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 11 号: 11 ページ: 073-073

    • DOI

      10.1007/jhep11(2017)073

    • NAID

      120006370607

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A viable D-term hybrid inflation model2017

    • 著者名/発表者名
      K.Kadota、T.Kobayashi、K.Sumita
    • 雑誌名

      JCAP

      巻: 11 号: 11 ページ: 033-033

    • DOI

      10.1088/1475-7516/2017/11/033

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zero-modes on orbifolds: Magnetized orbifold models by modular transformation2017

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, and S.Nagamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: D96 号: 9

    • DOI

      10.1103/physrevd.96.096011

    • NAID

      120006370609

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward pole inflation and attractors in supergravity: Chiral matter field inflation2017

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi 、O.Seto 、T.H.Tatsuishi
    • 雑誌名

      PTEP

      巻: 2017 号: 12

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx166

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Flavor and modular symmetries from string compactification2019

    • 著者名/発表者名
      小林達夫
    • 学会等名
      Non-Abelain discrete flavor symmetries and related topics
    • 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] Flavor and modular symmetries from string compactification2019

    • 著者名/発表者名
      小林達夫
    • 学会等名
      the 2nd workshop on Phenomenology for Particle and Anti-particle 2019
    • 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] String phenomenology and cosmology2018

    • 著者名/発表者名
      小林達夫
    • 学会等名
      the first NRF-JSPS workshop in particle physics, cosmology, and gravitation
    • 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] Flavor modular symmetry2018

    • 著者名/発表者名
      小林達夫
    • 学会等名
      KEK theory workshop2018
    • 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] Flavor modular symmetry2018

    • 著者名/発表者名
      小林達夫
    • 学会等名
      the 2nd Korea-Japan bilateral workshop on String Axion Cosmology
    • 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] Moduli phenomenology and cosmology2017

    • 著者名/発表者名
      小林達夫
    • 学会等名
      Exceptional Groups as Symmetries of Nature '17
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Towards realistic string models and moduli stabilization2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Kobayashi
    • 学会等名
      The KMI workshp "GUTs"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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