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2018 年度 実績報告書

超弦理論における力学自由度と時空の幾何学の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16J01004
研究機関大阪大学

研究代表者

杉下 宗太郎  大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
キーワード量子重力 / AdS/CFT対応 / 複雑量 / 漸近対称性 / 記憶効果 / 深層学習
研究実績の概要

本年度は昨年度に引き続き、漸近平坦時空における漸近対称性と放射現象の記憶効果の関係に関する研究やAdS/CFT対応に関連する研究を行った。

記憶効果に関する研究としては、加速された粒子の放射を調べることで、その記憶効果がどのように見えるかを考察した。さらにプローブ粒子のスピンの向きの変化を見ることで記憶効果を観測する方法も提案した。別の論文では、電磁波の記憶効果が対称性の保存則として導出できることを示した。さらに、保存則の補正項に関する記憶効果の導出も行った。また、この対称性がゲージ冗長性ではなく、物理的な対称性であることを示した。さらに、補正光子定理が漸近対称性のWard-高橋恒等式とみなせることを荷電粒子が質量をもつ場合に示した。
AdS/CFT対応において、ブラックホール時空上の時間依存するある量が、CFTにおける複雑量と関係しているという予想がある。この複雑量をヒルベルト空間上の距離として定義する方法が提案されているが、どのような距離を採用すべきかは不明である。本研究では、ヒルベルト空間上のユニタリー変換で不変な距離を複雑量の定義として採用した場合、重力側で対応していると思われている量の時間依存性を再現することは不可能であることを示した。これによって、場の理論の複雑量が満たすべきある基準を与えることに成功した。
別の研究では、AdS/CFT対応を簡略化した模型のニューラルネットワーク表現を与えた。そして、境界で与えたデータに基づく正しい場の振る舞いを再現するようにネットワークの変数を機械学習させる問題を考えた。この変数は時空の計量に対応し、境界のデータからバルクの幾何の情報を読み取ることができる。特に、QCDのデータを与えた時に創発する時空を読み取り、そこからクオーク間ポテンシャルを計算し、ポテンシャルの定性的な振る舞いが再現されることを見た。

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。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Kentucky(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Kentucky
  • [雑誌論文] Deep learning and the AdS/CFT correspondence2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Hashimoto, Sotaro Sugishita, Akinori Tanaka, Akio Tomiya
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 98 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.98.046019

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Notes on the gravitational, electromagnetic and axion memory effects2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hamada, Sotaro Sugishita
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 2018 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2018)017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Thoughts on Holographic Complexity and its Basis-dependence2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Hashimoto, Norihiro Iizuka, Sotaro Sugishita
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 98 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.98.046002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Conservation Laws from Asymptotic Symmetry and Subleading Charges in QED2018

    • 著者名/発表者名
      Hayato Hirai, Sotaro Sugishita
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 2018 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP07(2018)122

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deep Learning and Holographic QCD2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Hashimoto, Sotaro Sugishita, Akinori Tanaka, Akio Tomiya
    • 雑誌名

      Phys.Rev. D

      巻: 98 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.98.106014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Memory effects and the related infrared physics2018

    • 著者名/発表者名
      Sotaro Sugishita
    • 学会等名
      Yukawa Institute Workshop Strings and Fields 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Deep learning and AdS/CFT2018

    • 著者名/発表者名
      Sotaro Sugishita
    • 学会等名
      Discrete Approaches to the Dynamics of Fields and Space-Time 2018
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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