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2023 年度 実施状況報告書

共形ブートストラップを用いた宇宙論的相転移の解析

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2249
配分区分基金
研究機関東京大学

研究代表者

藤倉 浩平  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
キーワード宇宙論的相転移 / 臨界現象 / 場の理論 / 位相欠陥 / 重力波
研究実績の概要

本年度は、昨年度から進めていた、複合Higgs模型で起き得るカイラル対称性の自発的対称性の破れに伴う宇宙論的相転移のダイナミクスを、くりこみ群の解析によって明らかにしました。いくつかの複合Higgs模型においては、ユニバーサリティの議論から宇宙論的一次相転移が起きることが示唆されました。また、複合Higgs模型で導入される新しい強結合のゲージ理論で起きると期待される、閉じ込め・非閉じ込めの相転移についても議論しました。ゲージ場の自由度がゲージ場と結合している物質の自由度に比べて非常に大きい極限では、閉じ込め・非閉じ込め相転移が一次相転移となることが示唆されました。以上の結果を論文という形で出版いたしました。また、当初計画していた国際・国内会議の口頭発表も行い、有意義な議論をすることができました。

理論に近似的な共形対称性が存在し、それが自発的に破れると、非常に強い一次相転移が起きることが知られています。このとき、一次相転移の臨界温度近傍では、相関長が短く、ユニバーサリティの議論では解析できないと考えられています。そこで、理論に存在する軽い自由度に注目し、有効理論を用いることで相転移の解析をすることができました。他にも、宇宙論的相転移の応用として、宇宙論的相転移後に生成される宇宙ひものダイナミクスについても明らかにすることができました。この研究についてもすでに論文という形で発表されており、国際・国内会議の発表も行いました。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

研究計画の内容を論文にすることができた上、位相欠陥のダイナミクスや、Randall-Sundrumの模型で起きる相転移についての論文など、元々計画されていないが、研究計画に密接に関連する新しい研究を遂行することができたので、研究計画を大いに上回る研究の進展があったと判断できます。

今後の研究の推進方策

当初の研究計画には記載されていなかったが、本研究計画に密接に関連する研究を行っている。その複数の仕事を最終年度内にまとめ、論文という形で発表する予定である。

次年度使用額が生じた理由

購入予定であった書籍の値段が変化したため、次年度使用額が生じた。来年度に調整して、該当書籍を購入する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 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、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Tsung-Dao Lee Institute(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Tsung-Dao Lee Institute
  • [国際共同研究] Institute for basic science(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Institute for basic science
  • [雑誌論文] Cosmological phase transitions in composite Higgs models2023

    • 著者名/発表者名
      Fujikura Kohei、Nakai Yuichiro、Sato Ryosuke、Wang Yaoduo
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 ページ: 053

    • DOI

      10.1007/JHEP09(2023)053

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] NANOGrav signal from a dark conformal phase transition2023

    • 著者名/発表者名
      Fujikura Kohei、Girmohanta Sudhakantha、Nakai Yuichiro、Suzuki Motoo
    • 雑誌名

      Physics Letters B

      巻: 846 ページ: 138203~138203

    • DOI

      10.1016/j.physletb.2023.138203

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Interactions between several types of cosmic strings2023

    • 著者名/発表者名
      Fujikura Kohei、Li Siyao、Yamaguchi Masahide
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 2023 ページ: 115

    • DOI

      10.1007/JHEP12(2023)115

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Cosmological Phase Transitions in Composite Higgs Models2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujikura, Yuichiro Nakai, Ryosuke Sato, Yaoduo Wang,
    • 学会等名
      Higgs as a Probe of New Physics 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Interactions between several types of cosmic strings2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujikura, Siyao Li, Masahide Yamaguchi
    • 学会等名
      TDLI-PKU BSM Workshop 2023: Looking to the Sky
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Interactions between several types of cosmic strings2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujikura, Siyao Li, Masahide Yamaguchi
    • 学会等名
      The 3rd International Joint Workshop on the Standard Model and Beyond and the 11th KIAS Workshop on Particle Physics and Cosmology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cosmological Phase Transitions in Composite Higgs Models2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujikura, Yuichiro Nakai, Ryosuke Sato, Yaoduo Wang
    • 学会等名
      The 32nd Workshop on General Relativity and Gravitation in Japan
    • 国際学会
  • [学会発表] Cosmological Phase Transitions in Composite Higgs Models2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Fujikura, Yuichiro Nakai, Ryosuke Sato, Yaoduo Wang
    • 学会等名
      物理学会第 78 回年次大会

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公開日: 2024-12-25  

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