| 研究課題/領域番号 |
24740140
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
百武 慶文 茨城大学, 理学部, 准教授 (70432466)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 超弦理論 / 量子重力 / 場の量子論 |
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| 研究実績の概要 |
重力理論と量子論を矛盾なく定式化することは理論物理学の積年の課題であるが、近年では超弦理論がその有力候補として盛んに研究されている。私は今年度は、超弦理論に基づく重力の量子論的効果取り入れたブラックホール時空を構成し、その物理的性質について深く考察した。
超弦理論は弦を基本物体とする理論であり、重力と量子論を内包した理論になっている。特にソリトン的な物体であるDブレーンは、重力理論の観点からはブラックホールを拡張した物体である。一方で、Dブレーンを解析するうえで、その揺らぎを量子論的に記述することも可能である。従ってDブレーンの研究は重力側からも量子論側からも考察することができる。そして、これらの考察を通して重力理論の物理は量子論の物理に投影されているという「ホログラフィー」の概念が近年では盛んに研究されている。
私はDブレーンの中でもとりわけ粒子的な振る舞いをするD0ブレーンに着目し、その重力的な性質を詳細に研究した。超弦理論によれば、重力理論の量子補正は高次の微分を含む項として現れる。私はこのうち、1ループの摂動計算によって導出された補正項を取り入れて、D0ブレーンの重力解を構成した。Dブレーンにおいてこのような量子補正を求めたのはこれが世界で初めてであり、これによってブラックホールの量子論的な性質、とりわけ熱力学的な性質、の解明が前進したと考えている。またさらに、共同研究ではD0ブレーンの量子論的な性質を数値シミュレーションで解析し、私が理論的に計算で求めた熱力学的量が数値的に再現されることを確認した。これは「ホログラフィー」の非自明な検証結果であり、この概念が重力の量子効果を含めて成立していることを強く示唆している。
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| 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
量子論（ゲージ理論）と重力理論の直接検証が本研究のテーマであるが、D0ブレーン系における対応関係は重力の量子補正を含めた検証を行った。特に、D0ブレーンの重力解を構成し、その熱力学的性質を明らかにした点において研究分野をリードしており、その研究成果もプレスリリースなどによって世界中に発信された。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度はD0ブレーン系におけるゲージ・重力対応を詳細に調べたが、今後は他のブレーン系についても調べたい。特にD6ブレーンはD0ブレーンと磁気双対の関係にあるので、その量子補正を加えた解を構成し、熱力学的性質や双対性の対応について調べていきたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
前年度からの繰り越し額が189,731円あり、それは計画通り海外出張費等に使用した。ただし、海外出張の渡航費については先方より一部滞在費を補助して頂いたので、その分出張費を抑えることができた。そのため1万円未満ではあるが、当該助成金が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
翌年度の物品費として使う。データの保存用としてメモリースティックを購入する予定である。
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