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2014 年度 実施状況報告書

M理論による双対性と可解性の導出

研究課題

研究課題/領域番号 25400246
研究機関東京大学

研究代表者

松尾 泰  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50202320)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワードM理論 / 双対性 / 非線形代数 / 可解模型 / 超対称性 / ソリトン
研究実績の概要

M理論に含まれるM5ブレーンの研究を継続している。本年度の成果としては、本研究により導入されたM5ブレーン上で定義される2形式場のラグランジアンに超対称性を導入したことである。本来、M理論の5ブレーン上にはN=(2,0)型の拡張された超対称性が導入されるべきであるが、本研究ではそれよりも低いN=(1,0)型の超対称性について考察した。非可換ゲージ対称性を持つ2形式場の系で超対称性が導入されるのは本研究が最初である。また、その作用から導かれる運動方程式を解くことによりM5ブレーンとM2ブレーンやM waveと呼ばれるソリトン的な励起を表す超対称性を持った古典解をいくつか導いた。また、より一般的な非可換2形式場の理論に超対称性を導入することにも成功した。
また、それと並行してM5ブレーンから導かれる双対性を表す具体的な例である2D/4D双対性の厳密な証明を幾つか与えた。とくに、N=2超対称ゲージ理論にいくつかの基本multipletが結合する系に対する双対性をGaiotto状態と呼ばれるベクトルの具体的な構成を使って証明した。この時Degenerate Double Affine Hecke代数と呼ばれる非線形対称性を用いたことが本研究の新しい点となった。また、低次元のCalogero-Sutherland模型との対応関係を明らかにし、Calogero系を合成することにより得られる新たな可解模型を導いた。
また、上記の双対性をSU(N)以外の群に対しても証明するためB,C,D型のゲージ群に対してNekrasov分配関数の具体的な計算を実行した。この計算は多変数の留数積分に帰着するが、ある種のrecursion formulaを導くことにより具体的な表式を得た。

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

本来の目的であるM5ブレーンの定式化についてある程度の答えを導くことができたのは満足な結果である。また、それに関連する数理物理学的な課題である4D/2D双対性の厳密な証明も与えた。

今後の研究の推進方策

M5ブレーンの作用から、双対性の証明に現れる非線形代数がどのように現れるのか、あるいは必要であるのかについて知見を深めたい。また、得られた非線形代数は高階スピンのゲージ場に対する一般的な量子重力理論でその存在が予測されているものである。それらの新しい展開についてもM理論と関連して調べていきたい。

次年度使用額が生じた理由

一万円以下の未使用金ですので、誤差の範囲だと思います。

次年度使用額の使用計画

本年度以降適切に使用いたします。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Recursive method for the Nekrasov partition function for classical Lie groups2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakamura, Futoshi Okazawa, Yutaka Matsuo
    • 雑誌名

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      巻: 3 ページ: 033B1

    • DOI

      10.1093/ptep/ptv014

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Construction of Gaiotto states with fundamental multiplets through Degenerate DAHA2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Matsuo, Chaiho Rim, Hong Zhang
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1409 ページ: 028

    • DOI

      10.1007/JHEP09(2014)028

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Aspects of Effective Theory for Multiple M5-Branes Compactified On Circle2014

    • 著者名/発表者名
      Pei-Ming Ho, Yutaka Matsuo
    • 雑誌名

      Journal of High Energy Physics

      巻: 1412 ページ: 154

    • DOI

      10.1007/JHEP12(2014)154

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] W代数と可解格子模型--Maulick-Okounkovのアプローチとその発展2015

    • 著者名/発表者名
      松尾 泰
    • 学会等名
      数学・物理における可積分性の諸相
    • 発表場所
      大阪市立大学・大阪府
    • 年月日
      2015-03-09 – 2015-03-11
    • 招待講演
  • [学会発表] An integrable lattice hierarchy associated with N=2 gauge theories2014

    • 著者名/発表者名
      松尾 泰
    • 学会等名
      静岡素粒子集中セミナー
    • 発表場所
      静岡大学・静岡県
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-06
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-27  

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