2023 年度研究成果報告書

非摂動的場の理論による量子論的幾何学の研究

研究課題

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研究課題/領域番号	17K05414
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	京都大学
研究代表者	寺嶋靖治京都大学, 基礎物理学研究所, 助教 (20435621)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2024-03-31
キーワード	素粒子論 / 場の理論 / 量子重力
研究成果の概要	一般相対性理論と量子論の統合に向け、古典的な幾何学の枠組みを超える新たな「幾何」を模索し、ゲージ/重力対応を用いて、量子重力理論をゲージ場の理論としてみなす可能性を研究した、特に、量子重力の局所演算子をゲージ場の理論の演算子として具体的に導出した。また、これを用いて量子情報理論的側面を探求した。更に、ゲージ/重力対応における量子重力の再構成を詳細に検証し、その中で有限のニュートン定数による量子重力効果の重要性を明らかにした。これらの成果は、量子重力における時空と幾何の理解に大きな一歩を踏み出したものである。しかし、より深い理解を得るには、今後も継続した研究が不可欠である。
自由記述の分野	素粒子論
研究成果の学術的意義や社会的意義	量子重力の理解は、我々の世界に対する認識、特に空間や時間の概念を根本的に異なったものに変える、非常に興味深い問題である。特に、ゲージ/重力対応と呼ばれる、量子重力と重力を含まない場の理論が互いに等価であるとする予想が重要となる。この研究は、ゲージ/重力対応を通じて、量子重力を非摂動的なゲージ場の理論として捉え、その背後にある時空の本質を探求した。特に、演算子形式での解析を通じて、量子重力における量子状態の具体的な理解を追求した。そして、有限のニュートン定数による非摂動的な量子重力効果の重要性を明らかにした。これらの成果は、量子重力における時空や幾何を理解する上で重要な一歩である。