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2013 年度 実施状況報告書

数値的手法を駆使した量子重力理論の非摂動的性質の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25800163
研究種目

若手研究(B)

研究機関京都大学

研究代表者

花田 政範  京都大学, 白眉センター(基礎物理学研究所), 准教授 (40626735)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード量子重力 / ブラックホール / 超弦理論 / 場の理論
研究概要

本年度の大きな目標は、超対称ゲージ理論が超弦理論の量子重力の効果を正しく記述できる事を示すために、超対称ゲージ理論と超弦理論の解析手法を整備することであった。このうち、伊敷氏(京大基研)、百武氏(茨城大)、西村氏(高エネルギー加速器研究機構)と共同で取り組んだBanks-Fischler-Shenker-Susskind行列模型の研究で想定以上の進展があり、この理論が超弦理論の量子重力の効果を正しく記述できる事を強く示唆するシミュレーション結果を得ることが出来た。この結果は模型の提唱以降15年以上に渡って手つかずのまま残っていた重要な問題に答えるものであり、雑誌「Science」で発表した(年度内に掲載が決定したが、出版は平成26年度)。また、「Nature」のニュースでも取り上げられ、英米の一般メディアにも取り上げられたほか、「京」スーパーコンピューターを運営するHigh Performance Computing Infrastructureの広報誌でも取り上げられるなど、大きな反響を呼んだ。この他、ゲージ理論の新しいラージN極限(トフーフト結合定数ではなくゲージ結合定数を固定するような極限)で、ゲージ理論のインスタントン効果について精密な理解ができ、JHEPで発表した(掲載決定と出版は平成26年度)。この結果を量子色力学に置ける対称性の破れのメカニズムやM理論に応用する事が次の目標である。

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

伊敷氏(京大基研)、百武氏(茨城大)、西村氏(高エネルギー加速器研究機構)と共同で、Banks-Fischler-Shenker-Susskind行列模型が超弦理論の量子重力の効果を正しく記述できる事を強く示唆するシミュレーション結果を得ることが出来た。これは、本研究のゴールの一つである。この結果は模型の提唱以降15年以上に渡って手つかずのまま残っていた重要な問題に答えるものであり、雑誌「Science」で発表した(年度内に掲載が決定したが、出版は平成26年度)。また、「Nature」のニュースでも取り上げられ、英米の一般メディアにも取り上げられたほか、「京」スーパーコンピューターを運営するHigh Performance Computing Infrastructureの広報誌でも取り上げられるなど、大きな反響を呼んだ。この他、ゲージ理論の新しいラージN極限の研究でも進展があった。

今後の研究の推進方策

上述のように、Banks-Fischler-Shenker-Susskind行列模型の研究は順調に進んでいる。これを更に推し進め、M理論を表すと予想される極限を調べる。また、2次元以上の超対称ゲージ理論のシミュレーションも着実に推し進め、論文として発表したい。

次年度の研究費の使用計画

アイオワ大学に於ける研究発表およびスタンフォード大学でのサスキンド教授との共同研究のため、一月末から四月初めにかけて、年度末をまたぐ長期出張をした。この出張の旅費は終了後に平成26年度分として処理することとし、その分を「次年度使用」とした。
一月末から四月初めにかけての年度末をまたぐ長期出張の旅費として使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Holographic Description of a Quantum Black Hole on a Computer2014

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada, Yoshifumi Hyakutake, Goro Ishiki, Jun NIshimura
    • 雑誌名

      Science

      巻: 5月23日号 ページ: 882-885

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new look at instantons and the large-N limit2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Azeyanagi, Masanori Hanada, Masazumi Honda, Yoshinori Matsuo, Shotaro Shiba
    • 雑誌名

      JHEP

      巻: 1405 ページ: 008

    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical test of the gauge/gravity duality: supergravity, alpha prime and gs

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 学会等名
      KIAS-YITP joint workshop 2013: String Theory, Black Holes and Holography
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] Does super Yang-Mills theory describe quantum gravity?

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 学会等名
      LATTICE 2013
    • 発表場所
      University of Mainz, Germany
    • 招待講演
  • [学会発表] A new look at instantons at large-N

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 学会等名
      XQCD 2013
    • 発表場所
      University of Bern, Switzerland
  • [学会発表] Does Super Yang-Mills theory describe quantum gravity?

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 学会等名
      Workshop on Noncommutative Field Theory and Gravity, 13th Hellenic School and Workshops on Elementary Particle Physics and Gravity
    • 発表場所
      Corfu, Greece
    • 招待講演
  • [学会発表] A new look at instantons in the large-N limit

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 学会等名
      Discretization approaches to the dynamics of space-time and fields
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構、茨城県つくば市
    • 招待講演
  • [学会発表] Lattice Gauge Theory Meets Quantum Gravity – the holographic principle at quantum gravity level and the fate of evaporating black hole –

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 学会等名
      Lattice Meets Experiment 2013: Beyond the Standard Model
    • 発表場所
      Brookhaven National Laboratory、米国ニューヨーク州
    • 招待講演
  • [学会発表] attice Gauge Theory Meets Quantum Gravit

    • 著者名/発表者名
      Masanori Hanada
    • 学会等名
      Concluding Workshop for “Research on the Emergence of Hierarchical Structure of Matter by Bridging Particle, Nuclear and Astrophysics in Computational Science”
    • 発表場所
      鳴子、宮城県
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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