Study of large N mass spectrum using matrix model

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K05417
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Okawa Masanori 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 名誉教授 (00168874)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: マトリックスモデル / ラージN理論 / 中間子質量スペクトル

Outline of Final Research Achievements

Mass spectrum of large N SU(N) gauge theory with adjoint fermion has been studied nonperturbatively by means of the numerical simulation of the twisted space-time reduced matrix model. The dynamics of the gauge theory depends strongly on the number Nf of the adjoint fermion. Indeed, theories with Nf=0 and 1 are confining, whereas Nf=2 theory is a conformal theory. Nf can take half-integer, and Nf=1/2 theory is supersymmetric. We have calculated meson mass spectrum nonperturbatively, and made systematic study of the dynamics of large N gauge theories.

Free Research Field

素粒子理論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、アジョイント表現に属するフェルミオンを伴うSU(N)非可換ゲージ理論に大きな関心が持たれている。その理由の一つに、AdS/CFT対応がある。これによると、４次元超対称ゲージ理論のラージN極限と、Anti de Sitter時空を背景にもつ超重力理論が対応している。従来、AdS/CFT対応による定量的な研究は、古典解が使える重力理論からのものが主流であった。本研究によりマトリックスモデルを用いた強結合理論からのアプローチの道が開け、ラージNゲージ理論の非摂動論的研究が定量的に行えるようになった。