2013 Fiscal Year Research-status Report
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23540326
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
夏梅 誠 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (90311125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡村 隆 関西学院大学, 理工学部, 教授 (30351737)
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| Keywords | 素粒子論 / 超弦理論 / AdS/CFT双対性 / ブラックホール |
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| Research Abstract |
本研究では，超弦理論のAdS/CFT双対性をQCDや強相関の物性系へ応用することを目的としている．これらの系では強結合の物理の理解が必須であるために，理論的な計算はこれまで困難であった．AdS/CFTによると，強結合の場の理論はブラックホールと等価だとされ，ブラックホールによるこれらの物理の解析の可能性が開かれた．
本年度は，主にホログラフィック超伝導の増強のテーマで研究を行なった．時間依存する外場の下では，超伝導が増強され転移温度が増大することが知られている．これが高温超伝導体で起これば，室温超伝導が実現する可能性もあるが，実験的にはまだ確立したものはない．
高温超伝導体は，その発見より四半世紀以上が経つが，いまだその理解は十分ではない．特に強結合の問題が関わっていることから，通常のBCS理論では不十分である．このため，高温超伝導体の増強についても，理論的に可能かどうか定かではない．
そこで，AdS/CFTの枠内で，超伝導の増強が可能かどうか調べた．実は，このテーマについては先行研究がある．シルバースタインらは，ホログラフィック超伝導を使い，この現象を調べている．
ホログラフィック超伝導は，AdS/CFTで知られているブラックホールの一種で，超伝導を起こすことが知られている．しかし，彼女らの取り扱いには複数の深刻な問題があり，この問いについて納得できる答えを出したものではないことがわかった．そこで，それらの問題を指摘した上で，正しい扱いで解析した．しかし，残念ながらホログラフィック超伝導では，増強が起きないことが判明した．これは超伝導の増強が，高温超伝導体では（少なくとも従来のメカニズムでは）難しいことを示唆する．
また，これまでの研究をもとに，AdS/CFTとその応用についての教科書を執筆した（近日中に出版予定）．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
1）研究成果の発表，
2）書籍出版やアウトリーチにまつわる成果，
3）国内・国外出張による最新の成果の収集，
などおおむね順調に推移した．
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| Strategy for Future Research Activity |
AdS/CFTでは，様々な系で基本的な非平衡現象は議論されてきたが，主として外場に対し線形的な効果，かつ断熱的な外場の場合が多い（線形応答）．より一般的な非平衡現象として，
・外場に対する非線形効果，
・外場が非断熱的な変化をする場合（時間依存する外場，クエンチ），
・外場に空間依存性がある場合，
が考えられるが，これらの現象はまだまだ調べ始められたばかりである．物性等での実験では，外場を比較的自由に操作できることからも，AdS/CFTでもこれらの非平衡現象が調べられることが望ましい．昨年度研究した「ホログラフィック超伝導の増強」もその一例である（時間依存する外場）．これらの現象を理解することは，物性系以外の分野，たとえばクォーク・グルーオン・プラズマ実験などでも重要である．
このような現象の場合，AdS/CFTを使っても解析的な計算は一般に困難である．しかし，近年，このような非平衡現象に注目が集まっていることも踏まえ，数値計算の知識を持つ研究者と協力して，数値計算を使った研究も始める．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額が生じたのは，25年度終わり近くに海外出張を入れたため，出張での使用額がはっきりしなかったことによる．また25年度に調達予定の物品が，発売遅延により26年度での調達になったことによる．
主に国内出張を通して，同様の研究を行なっている研究者から最新の成果について学び，我々の得た結果を発表する．また，AdS/CFTではさまざまな分野が関わっているので，他分野での情報収集にもあたる．
さらに，研究遂行上必要な消耗品および設備備品の拡充をはかる．数式処理に必須であるMathematicaといったコンピュータ関連の支出や参考書の購入などを見込んでいる．
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