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2021 年度 実績報告書

ゲージ理論の厳密な結果から探る量子的な時空の構造

研究課題

研究課題/領域番号 19K03845
研究機関信州大学

研究代表者

奥山 和美  信州大学, 学術研究院理学系, 教授 (70447720)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードJT重力 / 行列模型 / FZZTブレーン / ホーキング輻射 / ページ曲線
研究実績の概要

今年度は昨年度に引き続きJT重力の行列模型を用いた量子重力の研究を行った。まず、JT重力の分配関数の低温展開で見出された構造を一般の位相的重力の場合に拡張し、マクロ的ループ演算子の低温展開を系統的に計算する方法を開発した。また、最近エンタングルメント・キャパシティーと呼ばれる量のプラナー極限での値が計算されたことを受けて、ランダム純粋状態に対してキャパシティーの1/N展開の全次数を含む厳密な表式を発見した。続いて、行列模型のループ方程式と、2次元量子重力の微分同相写像によるゲージ不変性の関係を考察した。技術的な問題としては、これまで知られていなかったゼロ点エネルギーがゼロでない場合のループ方程式の表式を発見した。この式がMarolf-Maxfieldによって提案されているベビー宇宙のヒルベルト空間の構成法とは整合しないことを指摘し、その原因が重力の経路積分における時空の切り貼りと計量のモジュライ積分の大域性の問題にあることを指摘した。
次に、Gao達のend of the worldブレーンの構成法を改良し、JT重力の行列模型にFZZTブレーンを導入する一般的方法を発見した。ホーキング輻射のエントロピーが従うページ曲線を計算しているPenington達の模型に我々のFZZTブレーンの方法を適用し、彼らの模型では考慮されていなかったブレーンのバックリアクションを入れて計算すると、ブラックホールの蒸発において物理的に期待される、エントロピーが時間の関数として減少するという結果を得た。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 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)

  • [雑誌論文] Page curve from dynamical branes in JT gravity2022

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2022 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP02(2022)087

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ’t Hooft expansion of multi-boundary correlators in 2D topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 2021 ページ: -

    • DOI

      10.1093/ptep/ptab090

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Capacity of entanglement in random pure state2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 820 ページ: 136600~136600

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2021.136600

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A proof of loop equations in 2d topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2021 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP10(2021)107

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] FZZT branes in JT gravity and topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Okuyama Kazumi、Sakai Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2021 ページ: -

    • DOI

      10.1007/JHEP09(2021)191

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] FZZT branes in JT gravity and topological gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama
    • 学会等名
      East Asia Joint Symposium on Fields and Strings 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Page curve from dynamical branes in JT gravity2021

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Okuyama
    • 学会等名
      KIAS-YITP Joint Workshop 2021
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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