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2016 年度 実施状況報告書

予期せぬ対称性とそのベキ根極限から探るゲージ理論と弦理論の可積分構造

研究課題

研究課題/領域番号 15K05059
研究機関大阪市立大学

研究代表者

大田 武志  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 数学研究所専任研究所員 (70419688)

研究分担者 糸山 浩  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (30243158)
吉岡 礼治  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 数学研究所専任研究所員 (90514555)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード行列模型 / ループ方程式
研究実績の概要

M理論は、弦理論を統合すると期待されている理論で、その構成要素としてM2-ブレーンと呼ばれる「膜」を含む。M2-ブレーンは空間2次元、時間1次元方向に広がる物体で、超対称チャーン・サイモンズ理論を用いた記述ができると考えられている。この理論は、3次元ゲージ理論の一種である。
n個の物質場を含む超対称チャーン・サイモンズ理論の分配関数は、局所化によって有限次元の積分に帰着する。この積分は「チャーン・サイモンズ・物質」行列模型と呼ばれており、2次元共形場理論の共形ブロックの「双曲」変形とみなすことができる。
n=2の場合はABJM行列模型、n=-2の場合はレンズ空間行列模型とそれぞれ呼ばれており、精力的に調べられている。(行列模型においては、nはパラメータで、負の値に解析接続できる)。
行列模型において重要な役割を果たす量に、レゾルベントと呼ばれるものがある。物質の数nが一般の場合は、レゾルベントの性質は完全には理解されていない。そこで、われわれは「チャーン・サイモンズ・物質」行列模型のレゾルベントの従う、シュヴィンガー・ダイソン方程式を解析した。この行列模型は2行列模型の一種で、2個のレゾルベントを持つ。
これらのレゾルベントの従うシュヴィンガー・ダイソン方程式は、平面極限において、ループ方程式と呼ばれるものになる。われわれは、レゾルベントの基底をうまく選ぶと、それぞれの従うループ方程式が、3次代数方程式となることを明らかにした。ただし、n=±2の場合は、片方の3次方程式が縮退して2次方程式になる。ループ方程式の立場から、ABJM行列模型や、レンズ空間行列模型が特殊な場合に対応していることを示すことができた。この研究によって、2次元可積分系と超対称ゲージ理論の対応についての理解が少し掘り下げられたと思われる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

楕円代数のベキ根極限を研究している途中であるが、当初の見込みよりも必要とされる計算量が多かったため。

今後の研究の推進方策

現在遂行中の、楕円代数のベキ根極限の研究を引き続いて行う。楕円代数の視点から、「2次元/4次元対応」や「2次元/5次元対応」などを、より統一的に理解することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

平成28年度末に、研究代表者を世話人の一人として、大阪市立大学において国際会議「Progress in Quantum Field Theory and String Theory II」が開催された。当初計画では、外国人招待講演者の旅費として、科研費の一部を使用する予定であった。しかし諸般の事情により、それは他の世話人の持つ予算から支出されたため、予定よりも大幅に残ることとなった。

次年度使用額の使用計画

主として、旅費と人件費・謝金に使用する。必要に応じて、新たなコンピュータの購入も検討する。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Cubic constraints for the resolvents of the ABJM matrix model and its cousins2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Itoyama, Takeshi Oota , Takao Suyama and Reiji Yoshioka
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics A

      巻: 32 ページ: 1750056 (23頁)

    • DOI

      10.1142/S0217751X17500567

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 行列模型による超対称ゲージ場の理論の量子論の解明と進展2016

    • 著者名/発表者名
      糸山浩司
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 71 ページ: 607-616

  • [雑誌論文] The birth of string theory2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Itoyama
    • 雑誌名

      Prog. Theor. Exp. Phys.

      巻: 2016 (6) ページ: 06A103 (10頁)

    • DOI

      10.1093/ptep/ptw063

  • [学会発表] Elliptic algebra at root of unity limit2017

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Oota
    • 学会等名
      国際会議``Progress in Quantun Field Theory and String Theory II,''
    • 発表場所
      大阪市立大学学術情報総合センター10階会議室(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2017-03-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Developments of Supersymmetric Gauge Theory by Matrices2016

    • 著者名/発表者名
      糸山浩司
    • 学会等名
      セミナー
    • 発表場所
      量子科学研究所、日本大学理工学部 駿河台校舎4号館(東京都)
    • 年月日
      2016-11-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Cubic Constraints for the Resolvents of the ABJM Matrix Model and Its Cousins2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Itoyama
    • 学会等名
      ``Quantum Geometry, Duality and Matrix Models" conference
    • 発表場所
      Institute for Information Transmission Problems (Kharkevich institute), モスクワ(ロシア)
    • 年月日
      2016-08-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Loop equations for Chern-Simons-matter matrix models2016

    • 著者名/発表者名
      大田武志
    • 学会等名
      理化学研究所ワークショップ「超対称理論の数理的理解の進展」 susyiTHES2016
    • 発表場所
      理化学研究所(和光)統合支援施設 二階 大会議室(埼玉県和光市)
    • 年月日
      2016-08-19
    • 招待講演
  • [学会発表] q-Virasoro/W block at root of unity, parafermions and 2d-4d connection2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Itoyama
    • 学会等名
      seminar, physics department, 北京大学
    • 発表場所
      北京大学, 北京(中国)
    • 年月日
      2016-06-01
    • 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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