場の量子論のリサージェンス理論に基づく非摂動的定式化

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H01217
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 坂井 典佑 慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問教授 (80108448)
• 研究分担者: 新田 宗土 慶應義塾大学, 商学部(日吉), 教授 (60433736) ; 藤森 俊明 慶應義塾大学, 商学部(日吉), 助教 (60773398)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: リサージェンス / 非摂動効果 / 摂動論 / 場の量子論 / ソリトン / バイオン / ストークス現象 / スキルミオン

研究実績の概要

摂動級数と非摂動効果とを関係づけるリサージェンス理論に基づき、量子非摂動現象の新たな解析法(拡張 型リサージェンス理論)を確立し、さらに様々な物理現象に適用して場の量子論の新たな非摂動的定式化を目指した。リサージェンス理論は、発散する摂動級数のボレル総和に現れる不定性に対する処方で、その経路積分による準古典的解釈には解決すべき問題が数多く残されている。リノーマロンの問題として、対応する非摂動効果が経路積分における鞍点の寄与として同定することができるかというものがあり、バイオン解がリノーマロンに対応する鞍点解の候補として提案されている。本研究では、ラージN非線形シグマ模型におけるリノーマロン不定性の構造を議論し、赤外発散の正則化スケールパラメータとリノーマロン不定性の関係について詳細に調べた。O(N)非線形シグマ模型において、ラージN極限における相関関数を厳密なトランス級数の形に書き下すことにより、不定性が含まれているセクターを検証し、赤外発散の正則化スケールパラメータが模型の強結合化スケールパラメータΛより大きい場合は不定性が現れないことを確認した。一方で正則化パラメータの方が小さい場合は、摂動級数のリノーマロン不定性は非摂動的寄与の不定性のみでは相殺されないということが判明した。更に高次の非摂動セクターの摂動級数に含まれるボレル不定性を考慮することによって、リノーマロン不定性が完全に相殺されることを発見した。
その他は、渦を用いたブレーンワールドの構築、カイラル磁性体におけるドメイン壁とその格子構造とマグノン有効理論、有質量のアクシオン電磁気学において4群の構造、トポロジカル超伝導と超対称性、3P2超流動における渦、２ヒッグス模型における安定なZストリング、高密度QCDにおけるカイラル非アーベリアン渦、CPN模型における分数スキルミオンなどの研究を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] University College London/University College Cork(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University College London/University College Cork
• [国際共同研究] University of Illinois, Chicago/North Carolina State U.(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: University of Illinois, Chicago/North Carolina State U.
• [国際共同研究] Dubna, JINR(ロシア連邦)
  • 国名: ロシア連邦
  • 外国機関名: Dubna, JINR
• [国際共同研究] Henan U.(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: Henan U.
• [国際共同研究] Silesian University in Opava/Czech Technical University in Prague(チェコ)
  • 国名: チェコ
  • 外国機関名: Silesian University in Opava/Czech Technical University in Prague
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 1
• [雑誌論文] Relations among topological solitons (2022)
  • 著者名/発表者名: Muneto Nitta
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 105 ページ: ー
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 1D Majorana Goldstinos and extended supersymmetry in quantum wires (2022)
  • 著者名/発表者名: Pasquale Marra, Daisuke Inotani, Muneto Nitta
  • 雑誌名: Communications Physics 巻: ー ページ: ー
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dispersive 1D Majorana modes with emergent supersymmetry in 1D proximitized superconductors via spatially-modulated potentials and magnetic fields (2022)
  • 著者名/発表者名: Pasquale Marra, Daisuke Inotani, Muneto Nitta
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 105 ページ: ー
  • 査読あり
• [雑誌論文] Core structures of vortices in Ginzburg-Landau theory for neutron 3P2 superfluids (2022)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Michikazu、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 105 ページ: 005800-1, 12
  • DOI: 10.1103/PhysRevC.105.035807
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reducing the O(3) model as an effective field theory (2022)
  • 著者名/発表者名: Gudnason Sven Bjarke、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 03 ページ: 030, 0-38
  • DOI: 10.1007/jhep03(2022)030
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Stable Z-strings with topological polarization in two Higgs doublet model (2022)
  • 著者名/発表者名: Eto Minoru、Hamada Yu、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 02 ページ: 099, 0-44
  • DOI: 10.1007/jhep02(2022)099
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lattice fermions as spectral graphs (2022)
  • 著者名/発表者名: Yumoto Jun、Misumi Tatsuhiro
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 02 ページ: 104, 0-24
  • DOI: 10.1007/jhep02(2022)104
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Standard model gauge fields localized on non-Abelian vortices in six dimensions (2021)
  • 著者名/発表者名: Arai Masato、Blaschke Filip、Eto Minoru、Kawaguchi Masaki、Sakai Norisuke
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2021 ページ: 123B07, 1-32
  • DOI: 10.1093/ptep/ptab144
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Quantum phase transition and resurgence: Lessons from three-dimensional N=4 supersymmetric quantum electrodynamics (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujimori Toshiaki、Honda Masazumi、Kamata Syo、Misumi Tatsuhiro、Sakai Norisuke、Yoda Takuya
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2021 ページ: 103B04, 1-47
  • DOI: 10.1093/ptep/ptab086
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Exact ground states and domain walls in one dimensional chiral magnets (2021)
  • 著者名/発表者名: Ross Calum、Sakai Norisuke、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 12 ページ: 163, 0-36
  • DOI: 10.1007/JHEP12(2021)163
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effective field theory of magnons: Chiral magnets and the Schwinger mechanism (2021)
  • 著者名/発表者名: Hongo Masaru、Fujimori Toshiaki、Misumi Tatsuhiro、Nitta Muneto、Sakai Norisuke
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 104 ページ: 134403-1, 22
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.104.134403
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Topological axion electrodynamics and 4-group symmetry (2021)
  • 著者名/発表者名: Hidaka Yoshimasa、Nitta Muneto、Yokokura Ryo
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 823 ページ: 136762～136762
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2021.136762
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Chiral non-Abelian vortices and their confinement in three flavor dense QCD (2021)
  • 著者名/発表者名: Eto Minoru、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 104 ページ: 094052-1,24
  • DOI: 10.1103/physrevd.104.094052
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Global 4-group symmetry and ’t Hooft anomalies in topological axion electrodynamics (2021)
  • 著者名/発表者名: Hidaka Yoshimasa、Nitta Muneto、Yokokura Ryo
  • 雑誌名: Progress of Theoretical and Experimental Physics 巻: 2022 ページ: 04A109, 1-32
  • DOI: 10.1093/ptep/ptab150
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fractional Skyrmion molecules in a CPN-1 model (2021)
  • 著者名/発表者名: Akagi Yutaka、Amari Yuki、Gudnason Sven Bjarke、Nitta Muneto、Shnir Yakov
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 11 ページ: 194, 0-18
  • DOI: 10.1007/jhep11(2021)194
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Symmetry classification of uniform states in spin-2 Bose-Einstein condensates and neutron 3P2 superfluids (2021)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi Michikazu、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 104 ページ: 053302-1, 12
  • DOI: 10.1103/physreva.104.053302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-polarized phases of 3P2 superfluids in neutron stars (2021)
  • 著者名/発表者名: Mizushima Takeshi、Yasui Shigehiro、Inotani Daisuke、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Physical Review C 巻: 104 ページ: 045803-1, 14
  • DOI: 10.1103/physrevc.104.045803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Topological confinement of vortices in two-flavor dense QCD (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Yuki、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 09 ページ: 192, 0-35
  • DOI: 10.1007/jhep09(2021)192
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Orbifold black holes (2021)
  • 著者名/発表者名: Nitta Muneto、Uzawa Kunihito
  • 雑誌名: The European Physical Journal C 巻: 81 ページ: 513, 1-6
  • DOI: 10.1140/epjc/s10052-021-09289-0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vortices penetrating two-flavor quark-hadron continuity (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujimoto Yuki、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Physical Review D 巻: 103 ページ: 114003-1, 6
  • DOI: 10.1103/physrevd.103.114003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Radial Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov-like state in a population-imbalanced Fermi gas (2021)
  • 著者名/発表者名: Inotani Daisuke、Yasui Shigehiro、Mizushima Takeshi、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 103 ページ: 053308-1, 6
  • DOI: 10.1103/physreva.103.053308
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthetic superfluid chemistry with vortex-trapped quantum impurities (2021)
  • 著者名/発表者名: Edmonds Matthew、Eto Minoru、Nitta Muneto
  • 雑誌名: Physical Review Research 巻: 3 ページ: 023085-1, 16
  • DOI: 10.1103/physrevresearch.3.023085
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact-WKB, complete resurgent structure, and mixed anomaly in quantum mechanics on S1 (2021)
  • 著者名/発表者名: Sueishi Naohisa、Kamata Syo、Misumi Tatsuhiro、Unsal Mithat
  • 雑誌名: Journal of High Energy Physics 巻: 07 ページ: 096, 0-40
  • DOI: 10.1007/jhep07(2021)096
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 有限温度スピノル凝縮体における擬南部ゴールドストーンモードの質量獲得および量子渦の安定化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小林未知数, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] 磁性体におけるスピン液晶分数スキルミオン (2022)
  • 著者名/発表者名: 赤城裕, 甘利悠貴, Sven Bjarke Gudnason, 新田宗土, Yakov Shnir
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Global 4-group symmetry and 't Hooft anomalies in topological axion electrodynamics (2022)
  • 著者名/発表者名: 日高義将, 新田宗土, 横倉諒
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] 強く相互作用する2バンドフェルミ原子気体におけるTanのコンタクトとユニバーサルな関係式 (2021)
  • 著者名/発表者名: 猪谷太輔, 安井繁宏, 水島健, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] 3P2超流動の半整数渦分子 (2021)
  • 著者名/発表者名: 正木祐輔, 水島健, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Dynamical brane on orbifold (2021)
  • 著者名/発表者名: 新田宗土, 鵜沢報仁
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] アリス渦・モノポールの閉じ込めとモジュライ固定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Higher Derivative Supersymmetric Nonlinear Sigma Models on Hermitian Symmetric Spaces, and BPS States Therein (2021)
  • 著者名/発表者名: 新田宗土, 佐々木伸
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] 4-group structure of axion electrodynamics in gapped phase (2021)
  • 著者名/発表者名: 日高義将, 新田宗土, 横倉諒
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Vortex molecule in two Higgs doublet model (2021)
  • 著者名/発表者名: 衛藤稔, 濱田佑, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Revisit on stability of electroweak string in Standard Model (2021)
  • 著者名/発表者名: 衛藤稔, 濱田佑, 神野隆介, 新田宗土, 山田雅俊
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] SU(2) chiral soliton lattice from chiral vortical effect (2021)
  • 著者名/発表者名: 衛藤稔, 西村健太郎, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Ginzburg-Laudau模型を用いた中性子内部の3P2中性子超流動における渦芯構造の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 小林未知数, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] 高密度QCDのCFL相におけるカイラル非アーベリアン渦とその閉じ込め (2021)
  • 著者名/発表者名: 衛藤稔, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] 2フレーバーのクォーク・ハドロン連続性：アリスがブージャムに出会った (2021)
  • 著者名/発表者名: 藤本悠輝, 新田宗土
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Exact WKB analysis vs resurgence in semiclassics (2021)
  • 著者名/発表者名: Naohisa SUEISHI
  • 学会等名: Appplicable resurgent asymptotics: towards a universal theory (ケンブリッジ大学ニュートン研究所
  • 国際学会
• [学会発表] グラフ理論に基づいた格子Dirac演算子の新たな解析法とS4上の格子fermion (2021)
  • 著者名/発表者名: 湯本純，三角樹弘
  • 学会等名: 日本物理学会
• [学会発表] Application of resurgence theory to quantum theories (2021)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiro MISUMI
  • 学会等名: RIMS online workshop "Exact WKB Analysis, Microlocal Analysis, Painleve Equations and Related Topic"
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] S1コンパクト化とトフーフト量子異常 (2021)
  • 著者名/発表者名: 三角樹弘
  • 学会等名: 基研国内モレキュール型研究会「周期駆動系におけるカイラル量子異常」(京都大学基礎物理学研究所)
• [学会発表] Applications of Resurgence Theory to Quantum Theories: ZN-twist, Exact-WKB and Phase Transition (2021)
  • 著者名/発表者名: Tatsuhiro MISUMI
  • 学会等名: Applicable resurgent asymptotics: Summary meeting (ケンブリッジ大学ニュートン研究所)
  • 国際学会
• [学会発表] リサージェンス理論で挑む量子非摂動現象の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 三角樹弘
  • 学会等名: 広島大学 第64回(2021年度第２回）Core-Uセミナー