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2021 年度 実施状況報告書

トポロジカル相の分類におけるK理論周辺の諸問題

研究課題

研究課題/領域番号 20K03606
研究機関東京工業大学

研究代表者

五味 清紀  東京工業大学, 理学院, 教授 (00543109)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
キーワード微分KO理論 / Atiyah-Hirzebruchスペクトル系列 / トポロジカル絶縁体
研究実績の概要

1. 微分KO理論の新たな定式化を与えた. この定式化は, Karoubiの次数付け, 並びに, フェルミオンの理論の作用汎関数における質量項に相当するもの, それぞれを用いて与えられている. 特に後者はFreedとHopkinsによるトポロジカル相・アノマリーの分類に関する予想へのアプローチにおいて, 最初の一歩という役割を持つ. こうした微分KO理論の定式化の一般化として, ねじれ微分KO理論の定式化もでき, また, (ねじれ)微分(複素)K理論の定式化もできる. この研究実績は山下真由子氏との共同研究によって得られたものである.
2. 位数2の巡回群Z/2を係数とし, ねじれとして1次のZ/2係数コホモロジーと3次の整数係数コホモロジーを持つねじれK理論について, Atiyah-Hirzebruchスペクトル系列の最初の非自明な微分を, コホモロジー作用素として特定した. その応用として, 3次元レンズ空間の全てのねじれK理論を決定することができる. この結果は, BraunとSchafer-Namekiにより与えられていた, Kunnethスペクトル系列を使ったSO(3)のねじれK理論の計算手法を, 大幅に簡略化した上で, さらに一般化するものである.
3. 2次元までのCIIクラスのトポロジカル絶縁体に対し, ねじれ同変コホモロジーに値をとる位相不変量を導入した. またこの不変量は, CIIクラスのトポロジカル絶縁体のホモトピー類のなす集合から, 不変量が値をとるコホモロジーへの単射であることを示した. この単射は, 特別な場合には, さらに全単射であることがわかる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Atiyah-Hirzebruchスペクトル系列に関する結果や、クラスCIIのトポロジカル絶縁体の位相不変量は、研究計画に沿って得られたものということができる。質量項を用いた微分KO理論の定式化は、研究計画当初には想定していなかった成果である。

今後の研究の推進方策

引き続き, 計画されていた研究を遂行するとともに, 関連するテーマについて積極的に研究をしていく.

次年度使用額が生じた理由

COVID-19感染防止対策のための国および大学の対応により, 国内および国外旅行が制限されたため. 制限が解除され次第, 旅費としての使用を計画している.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Peking University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Peking University
  • [国際共同研究] Pontificia Universidad Catolica de Chile(チリ)

    • 国名
      チリ
    • 外国機関名
      Pontificia Universidad Catolica de Chile
  • [雑誌論文] The cohomology invariant for class DIII topological insulators2022

    • 著者名/発表者名
      Giuseppe De Nittis, Kyonori Gomi
    • 雑誌名

      Annales Henri Poincare

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00023-022-01183-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Twisted crystallograpic T-duality via the Baum-Connes isomorphism2021

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Gomi, Yosuke Kubota, Guo Chuan Thiang
    • 雑誌名

      International Journal of Mathematics

      巻: 32 ページ: -

    • DOI

      10.1142/S0129167X21500786

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] `Real' gerbes and Dirac cones of topological insulators2021

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Gomi, Guo Chuan Thiang
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 388 ページ: 1507-1555

    • DOI

      10.1007/s00220-021-04238-0

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Weyl 半金属に対するホモロジー的バルク境界対応2021

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Gomi
    • 学会等名
      ポアソン幾何とその周辺21
    • 招待講演
  • [学会発表] Homological bulk-edge correspondence for Weyl semimetal2021

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Gomi
    • 学会等名
      Internatinal Conference on Discrete Geometric Analysis for Materials Design
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Homological bulk-edge correspondence for Weyl semimetal2021

    • 著者名/発表者名
      Kiyonori Gomi
    • 学会等名
      Topological Phases of Matter
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Kiyonori Gomi's Website

    • URL

      http://www.math.titech.ac.jp/~kgomi/

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公開日: 2022-12-28  

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