• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

量子重力理論から迫るダークマター

計画研究

研究領域ダークマターの正体は何か?- 広大なディスカバリースペースの網羅的研究
研究課題/領域番号 20H05860
研究機関東京大学

研究代表者

山崎 雅人  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 教授 (00726599)

研究分担者 白井 智  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 特任助教 (10784499)
野村 泰紀  東京大学, カブリ数物連携宇宙研究機構, 客員上級科学研究員 (40647616)
齊藤 遼  山口大学, 大学院創成科学研究科, 講師 (70781392)
研究期間 (年度) 2020-11-19 – 2025-03-31
キーワードダークマター / 超弦理論 / 量子重力 / 沼地予想
研究実績の概要

本研究はもともと2022年度に予定していたものであるが、博士研究員の雇用が2022年度中に不可能であることが判明したという都合もあり2022年度の研究資金を繰り越して2023年度に使用することとした。繰越資金の大部分を用いて2023年度から半年間、東大Kavli IPMUにてMeer Ashwinkumar氏を博士研究員として雇用し、量子重力やホログラフィーにおける大域対称性についての系統的な研究を行なった。より具体的には、一般的な偶格子から定まる「一般化されたナライン理論」を定義し、その性質を調べたほか、理論のトーラス分配関数を理論のモジュライ空間の上でアンサンブル平均するという操作を,数学において知られていたジーゲル・ヴェイユ公式を用いて厳密に実行した。また、このアンサンブル平均の結果得られた理論の重力双対がチャーン・サイモンズ型の位相的場の理論であることを示した。近年、ブラックホールの情報喪失問題の解決と関連した「ホログラフィーにおいてアンサンブル平均を考える」という思想が大きく注目を集めているが、本研究はその操作を最も精密に実行してみせた例の一つになっている。さらにこの例において、アンサンブル平均の結果、大域対称性が現れることを示した。一般に量子重力理論においては大域対称性が破れることが沼地予想の一つとして期待されており、ダークマターやニュートリノを代表する様々な現象論的模型においてその帰結を議論することは興味深い問題である。今回の研究では、この沼地予想の一つの抜け穴としてアンサンブル平均が存在するということを示しており、今後ダークマターの観測的探索において重要な役割を果たす可能性もある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の研究計画で想定していなかった優秀な博士研究員の雇用に成功したことで、共同研究を進めることができた。研究員雇用の都合上予算を一部繰り越したが、結果的には量子重力・ホログラフィーにおける大域対称性の破れやアンサンブル平均のものでの創発といった現象を議論することが可能になった。これは当初の想定を超えた進展であると評価できる。

今後の研究の推進方策

今回博士研究員として雇用したMeer Ashwinkuamr氏は2023年度秋をもってスイスBern大学の博士研究員として栄転されたが、現在も本研究の研究代表者と共同研究を活発に行なっており、さらなる研究の進展が期待できる。同時に、今後の研究では大域対称性の破れという沼地予想の現象論的帰結についてより系統的に調べていきたいと考えている。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Bern(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      University of Bern
  • [国際共同研究] DESY/MPI, Leipzig(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      DESY/MPI, Leipzig
  • [学会発表] Emergent Global Symmetries in Holography for Swamplanders2023

    • 著者名/発表者名
      Masahito Yamazaki
    • 学会等名
      Swampland Seminar Series
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Eisenstein Series and Ensemble Averages in Holography2023

    • 著者名/発表者名
      Masahito Yamazaki
    • 学会等名
      Number theory, machine learning and quantum black holes
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Discretization of Integrable Quantum Field Theories from 4d Chern-Simons Theory2023

    • 著者名/発表者名
      Meer Ashwinkumar
    • 学会等名
      Kavli IPMU String Lunch Series
    • 招待講演
  • [備考] Masahito Yamazaki, a physicist/mathematician

    • URL

      http://member.ipmu.jp/masahito.yamazaki/index.shtml

  • [備考] Masahito Yamazaki 【 山崎雅人(物理学者・数学者)】

    • URL

      https://www.youtube.com/@masahito.yamazaki

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi