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コロキウム | Colloquium

他大学・研究機関からお招きした講師の方に、 最先端の研究内容を紹介していただきます。 宇宙・素粒子に関連したテーマを、隔週で交互に行っています。

外部の方の聴講を歓迎します。


理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2022年7月12日(火)16:30〜18:00
講師 村山 修一 氏(東京工業大学)
題目 「AdS/CFT対応を用いた,Argyres-Douglas理論及びMinahan-Nemeschansky理論の超共形指数の計算」
概要 本研究ではAdS/CFT対応を用いて,Argyres-Douglas理論やMinahan-Nemeschansky理論を含むような,7-braneが存在する背景でのN枚のD3-brane上に構成されるN=2超共形場理論の超共形指数をAdS側から計算する.一般的に,AdS側から超共形指数の計算が可能なのはlarge N 極限に限られるが,giant gravitonと呼ばれる,内部空間で3-cycleに巻き付けられたD3ブレーンの寄与を補正として加えることで,finite NでもAdS側から計算を行うことができる.AdS側で,giant gravitonの寄与を補正として含め超共形指数を計算し,まずは既に超共形指数が計算されているような理論のものと比較し,補正により一致することを確認する.その後,まだ超共形指数が計算されていない理論の超共形指数をAdS側から予測する.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2022年7月5日(火)16:30〜18:00
講師 嵯峨 承平 氏(パリ天体物理学研究所)
題目 「大規模構造の双極子的非等方性を用いた局所位置不変性の制限」
概要 赤方偏移銀河サーベイによって観測される銀河のクラスタリングは、よく知られている銀河の特異速度によるドップラー効果に加えてその他のマイナーな相対論的効果によって、歪んで見える。特に双極子的非等方性に着目したとき、重力赤方偏移効果が小さなスケールで強い非等方性を引き起こす。本セミナーでは、この双極子的非等方性が重力ポテンシャルを測定するプローブとなるため、いわば宇宙論版Pound-Rebka的実験が将来の赤方偏移銀河サーベイで可能であり、これまでにないパラメータ領域でLocal Position Invariance(局所位置不変性)が制限できることを示す。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2022年6月28日(火)16:30〜18:00
講師 山本 新 氏(東京大学)
題目 「経路積分の量子計算」
概要 量子コンピュータによる数値計算は、将来的に場の量子論の研究にも応用されると期待されている。一般に場の量子論の定式化には正準形式と経路積分形式が存在するが、これまでに提唱されている量子計算の方法では正準形式のみが採用されている。本講演では、量子サンプリング法を応用した経路積分形式の量子計算を紹介し、4次元格子ゲージ理論での簡単な計算結果を示す。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2022年6月14日(火)16:30〜18:00
講師 春名 純一 氏(京大)
題目 「グラディエントフロー厳密くりこみ群の固定点構造」
概要 グラディエントフロー厳密繰り込み群(GFERG)[1]は、グラディエントフローに基づいてウィルソン作用を定義する枠組みである.GFERGはゲージ対称性を明白に保つため,ゲージ理論や量子重力の非摂動的側面を調べるための有望なアプローチとなっている. 一方,スカラー場の理論の中には,これらの理論と似た性質を持ち,そのトイ模型として研究されているもの(例えばCP^N-1 模型や O(N) 非線形シグマ模型など)が存在する. 本講演では,スカラー場の理論に対する一般的なグラディエントフロー方程式に付随するGFERG方程式の固定点構造を調べ.その結果,それが一般にWilson-Polchinski (WP) 方程式の固定点構造と同じであることを示す.加えて、GFERG方程式が固定点周りでWP方程式と似たくりこみ群の流れの構造を持つことを議論する.そしてこれらの結果を4-ε次元のO(N)非線形シグマモデルとWilson-Fisher固定点を用いて説明する.この講演は[2]に基づく.
[1] H. Sonoda and H. Suzuki, PTEP2021 No.2, (2021) 023B05 [arXiv:2012.03568 [hep-th]] [2] Y.Abe, Y.Hamada and J.Haruna, [arXiv:2201.04111 [hep-th]]
言語 日本語
場所 立教大学池袋キャンパス4号館3階4340室またはオンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2022年6月7日(火)16:30〜18:00
講師 多田 祐一郎 氏(名古屋大学)
題目 「原始ブラックホールのピーク理論と非ガウス尾」
概要 宇宙初期にブラックホール (BH) が作られたとする「原始 BH 仮説」は近年ますます注目を集めている。 特に小惑星程度の質量(〜10^22g)の原始 BH は暗黒物質の主要素の候補であるとともに、 原始 BH を作るために必要な大きな初期曲率ゆらぎが背景重力波を誘導しそれが LISA で検証し得るため、重要な可能性である。 一方そのような大きな曲率ゆらぎを作るインフレーション模型によっては (ultra slow-roll 模型など)、 曲率ゆらぎ ζ の分布が特に ζ 〜 1の領域でガウス分布から大きくずれ得ることが指摘され、非ガウス尾と呼ばれている。 非ガウス尾は原始 BH 量には大きく影響する一方、背景重力波量にはあまり影響しないと予想されるため、 非ガウス尾の存在は「原始 BH ⇔ 量背景重力波量」の対応を著しく変更する可能性がある。 そこで本講演ではピーク理論を用いて非ガウス尾の存在の下原始 BH 量を正確に見積もるとともに、 背景重力波への影響も摂動展開を用いて議論する。
言語 日本語
場所 立教大学池袋キャンパス4号館3階4340室 または オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2022年5月31日(火)16:30〜18:00
講師 辻村 潤 氏(名古屋大学)
題目 「Large c limit CFT のエンタングルメントエントロピー」
概要 笠-高柳によるホログラフィックエンタングルメントエントロピー公式によると,large c limit におけるCFT のエンタングルメントエントロピー(EE)は双対な時空の最小曲面の面積に等しい.笠-高柳予想の導出を試みるいくつかの先行研究によれば,笠-高柳予想の真偽はともかく,重力双対をもつ CFT のEEは large c limit において理論の詳細によらず,普遍的な幾何学的オブジェクトで書けることが期待される.そこで本公演では,レベル2の特異ベクトルを持ち large c limit で半古典化する二次元 CFT において二区間系のEEが系のトポロジーによって決まり,そのような普遍的性質をもつことを見る.特に,そのようなEEの解析的表式をあたえる新たな手法を提案する.原理的にはこの手法はより複雑な系に対しても適用可能であり,さらに完全WKB解析を通じてlarge c 極限の副次項を体系的に与えることが期待される.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2022年5月24日(火)16:30〜18:00
講師 高橋 一史 氏(京大基研)
題目 「Invertible disformal transformations with higher derivatives」
概要 disformal変換とは、スカラー場の微分を含んだ計量の変数変換である。本講演では、disformal変換の集合が持つ群構造に着目し、高階微分まで含んだdisformal変換が可逆となる条件を求めた上で、逆変換を具体的に構築する。また、高階微分を含んだ可逆なdisformal変換により、既知の縮退スカラーテンソル理論がどのように変換されるかについても議論する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2022年5月17日(火)16:30〜18:00
講師 松戸 竜太郎 氏(KEK)
題目 「磁気モノポール・フェルミオン散乱の終状態不明問題」
概要 モノポール存在下における荷電フェルミオンのS波状態は、衝突の前後でヘリシ ティが反転しなければならない。しかし、保存チャージが同じでヘリシティが逆 のフェルミオンが存在しない場合があり、そのとき、終状態が不明になってしま う。本講演では、この問題が発生する場合には、、作用に含まれるフェルミオン のヘリシティを逆にした別のフェルミオンが,モノポール存在下におけるフェル ミオン凝縮の複素位相のソリトンとして存在し、それが散乱の終状態となること を示す。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2022年5月10日(火)16:30〜18:00
講師 野田 宗佑 氏(都城高専)
題目 「Alfven波の増幅散乱と関連する現象」
概要 プラズマ流体中には縦波と横波の波動モードが存在する。そのうち, 磁力線に沿って伝播する横波はAlfven波とよばれる。本発表では, Kerrブラックホール周辺の磁気圏の内部を伝播するAlfven波の性質についての研究結果のうち, 以下の点について紹介する予定である。
1. Alfven波の増幅散乱 (Alfvenic superradiance)
2. Blandford-Znajek機構との関係
3. Alfven波による磁気音波の励起
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2022年4月26日(火)16:30〜18:00
講師 福島 理 氏(京都大学)
題目 「4次元Chern-Simons理論と可積分な場の理論」
概要 可積分系とは、典型的に多数の保存量を持ち厳密に解ける系である。4次元Chern-Simons(CS)理論は様々な2次元可積分模型を統一的に記述するゲージ理論である。この枠組みでは、4次元の理論に2次元の欠陥を適切に導入することで、可積分模型を系統的に導出できる。本講演では、平坦性条件などの可積分な場の理論に特徴的な性質が4次元CS理論の動力学からどのように導出され、どのように2次元への簡約を行うか述べる。特に、我々が行った非線形シグマ模型の可積分変形等の導出を例示する。
言語 日本語
場所 立教大学池袋キャンパス4号館3階4340室 および オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2022年4月19日(火)16:30〜18:00
講師 三倉 祐輔 氏(名古屋大学)
題目 「On UV-completion of Palatini-Higgs inflation」
概要 Higgs inflation identifies the Standard Model Higgs boson as the inflaton. Usually, we adopt the metric formalism where the gravitational degree of freedom is the metric. On the other hand, one can start with the Palatini formalism in which the metric and the affine connection are treated independently. In this talk, I will investigate the UV completion of the Higgs inflation in both the metric and the Palatini formalisms. I will first review the phenomenology and a problem induced by a large coupling between the Higgs and the Ricci curvature. Expecting that the low cutoff scales originate in the curvature of a field-space, I will discuss their UV-completion by embedding the curved field-space into a higher dimensional flat space. I finally show that this embedding approach successfully UV-completes the Higgs inflation in the metric formalism while the new field cannot uplift the cutoff in the Palatini one.
言語 日本語
場所 立教大学池袋キャンパス4号館3階4340室とオンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2022年4月12日(火)16:30〜18:00
講師 沼澤 宙朗 氏(東京大学)
題目 「Chaos exponents of SYK traversable wormholes Abstract」
概要 近年、ブラックホールの情報問題と関係して、ブラックホールにおける量子カオスを理解することが重要になっている。 Sachdev-Ye-Kitaev (SYK)模型はブラックホールのトイ模型であり、特にリャプノフ指数が上限値をとるという意味で最大カオス的な模型になっている。 また、その変形模型も通行可能なワームホールと関係して興味深い模型である。 本講演では、まずブラックホールにおける量子カオスの近年の発展を概観する。次に、カオスの指標となる非時間順序積相関関数(OTOC)のSYK模型での振る舞いと計算法について述べる。 最後に、通行可能なワームホールと関係のあるSYK結合(coupled SYK)模型におけるOTOCについての研究を紹介し、重力との関連を議論する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年1月25日(火)16:30〜18:00
講師 金澤 慶季 氏(東京大学)
題目 「PQスカラー場と重力の非最小結合によるU(1)クオリティ問題の解消」
概要 標準模型はQCDの非摂動効果に起因した強いCP問題を抱えている。これに対して、新たにスカラー場を導入することで強いCP問題を解決する方法が知られている。これはPeccei-Quinn(PQ)機構と呼ばれている。このスカラー場はアクシオンと呼ばれており、新たに導入されたU(1)PQ対称性の自発的な破れに伴う南部ゴールドストーン場である。PQ機構が機能するためにはU(1)PQ対称性が高精度で成り立つことが要求される。しかし、重力の非摂動効果がU(1)PQ対称性を大きく破る項を生み出し、PQ機構を台無しにする可能性が指摘されている。これをU(1)クオリティ問題という。本講演では、PQスカラー場と重力の非最小結合を導入することでU(1)クオリティ問題を解消できることを説明する。また、本模型は宇宙背景放射由来の制限を満足するインフレーションを実現できる、ということにも言及する。
言語 日本語
場所 立教大学池袋キャンパス4号館4階4405とオンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年1月18日(火)16:30〜18:00
講師 前田 秀基 氏(北海学園大学)
題目 「Quest for realistic non-singular black-hole geometries」
概要 1968 年にBardeen が特異点を持たないブラックホールの球対称モデルを提唱して以来、非特異ブラックホールのモデルは様々な内容で構成されてきました。本セミナーでは数多くのモデルから物理的に妥当なものを選別するための7つの条件を提案し、それらすべてを満たすモデルの構成を試みます。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年1月11日(火)16:30〜18:00
講師 森田 健 氏(静岡大学)
題目 「数値Bootstrap法を用いた量子系の解析」
概要 現代の物理学において, 数値解析は欠かせないものとなっている. 本講演では,量子多体系における数値解析の新たな手法として近年提唱されたBootstrap法を紹介する. 特にBootstrap法は現在標準的な数値解析手法であるモンテカルロ法に対して次のような利点がある: 1) 厳密解を得ることが出来る場合がある. 2) 符号問題を回避出来る可能性がある. 3) マイクロカノニカルアンサンブルにおける熱平衡状態を調べられる可能性がある. ただし,数値Bootstrap法には克服すべき問題も幾つかあり, それらについても紹介する.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年12月20日(月)16:30〜18:00
講師 市來 淨與 氏 (名古屋大学)
題目 「銀河団偏光と宇宙マイクロ波背景輻射四重極揺らぎを用いた暗黒エネルギーの新しい検証法」
概要 銀河団における宇宙マイクロ波背景放射(CMB)の散乱は、銀河団の位置における光子分布の四重極異方性に従って、偏光信号を誘導する。誘導された偏光の測定から得られるこの「遠隔四重極」は、大きなスケールの原始的な揺らぎを再構築する機会を提供する。このようにして再構成された始原的な揺らぎによって予測されるCMBの局所的な四重極とCMB衛星による直接観測結果とを比較することで、コスミックバリアンスの不定性を超えた暗黒エネルギーのCMB観測によるテストが可能になることを議論する。
言語 日本語
場所 立教大学池袋キャンパス4号館3階4340とオンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年12月14日(火)17:15〜18:45
講師 酒井 勝太 氏 (高エネルギー加速器研究機構)
題目 「エンタングルメント・エントロピーと二点関数」
概要 エンタングルメント・エントロピー(EE)は、部分系間の量子相関を測る指標の一つである。特に場の理論において、EEはこれまでに、主に自由場理論と共形場理論の場合が重点的に調べられてきた。一方でEEを現実的な観測量と具体的に関係づけるには、一般の場の理論におけるEEを解析することが不可欠である。この講演ではまず、部分領域として半空間をとった場合のEEについて、一般の場の理論に適用可能な我々の解析を紹介する。そして、EEの主要と思われる部分が、様々な演算子のくりこまれた二点関数を用いて非摂動的に表されることを示す。その後、我々の結果を一般の部分系に拡張するために、自由場の場合にEE、真空、二点関数の間にある関係性を再考する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年12月7日(火)16:30〜18:00
講師 宇賀神 知紀 氏(京都大学基礎物理学研究所)
題目 「Entanglement between two gravitating universes」
概要 We study two disjoint universes in an entangled pure state. When only one universe contains gravity, the path integral for the nth Rényi entropy includes a wormhole between the n copies of the gravitating universe, leading to a standard "island formula" for entanglement entropy consistent with unitarity of quantum information. When both universes contain gravity, gravitational corrections to this configuration lead to a violation of unitarity. However, the path integral is now dominated by a novel wormhole with 2n boundaries connecting replica copies of both universes. The analytic continuation of this contribution involves a quotient by Z_{n} replica symmetry, giving a cylinder connecting the two universes. When entanglement is large, this configuration has an effective description as a "swap wormhole", a geometry in which the boundaries of the two universes are glued together by a "swaperator". This description allows precise computation of a generalized entropy-like formula for entanglement entropy. The quantum extremal surface computing the entropy lives on the Lorentzian continuation of the cylinder/swap wormhole, which has a connected Cauchy slice stretching between the universes -- a realization of the ER=EPR idea. The new wormhole restores unitarity of quantum information.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年11月30日(火)16:30〜18:00
講師 祖谷 元 氏 (理化学研究所)
題目 「重力波星震学と中性子星」
概要 超新星爆発後に残される中性子星は、その構造ですらきちんと決まっていない。その内部情報を知る一つの手段として、星震学がある。本セミナーでは、簡単に中性子星における重力波星震学を説明し、実際に超新星爆発後の原始中性子星における適応の可能性について議論する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年11月16日(火)16:30〜18:00
講師 石原 秀樹 氏 (大阪市立大学)
題目 「U(1)ゲージ・ヒッグスモデルにおけるノントポロジカルソリトンと重力」
概要 U(1)ゲージ・ヒッグスモデルはトポロジカルチャージをもった位相欠陥 としてのソリトン解(Nielsen-Olesen string)をもつことが知られている.この モデルが複素スカラー場と結合する系を考えると,さらに,保存チャージとし ての電荷をもったノントポロジカルなソリトン解が多様に存在することがわか る.これらのノントポロジカルソリトン解の性質と,これらを源とした重力に ついて議論する
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年11月9日(火)16:30〜18:00
講師 李 泰憲 氏(カブリ数物連携宇宙研究機構)
題目 「Matching higher symmetries across Intriligator-Seiberg duality」
概要 4次元の so QCD は、カラー数とフレーバー数がともに偶数の場合、通常の (0-form) 対称性に加えて "高次" の (1-form) 対称性を有するが、これら2つの対称性は必ずしも互いに独立であるとは限らず、ゲージ群の大域的な構造・カラー数・フレーバー数・トポロジカル項などに応じて、混合アノマリーがあったり 2-group 対称性と呼ばれる構造をなしていたりする。本講演では、こうした対称性同士の非自明な関係について解説し、特に超対称 QCD の場合にそれらが Intriligator-Seiberg 双対性の下で整合的に移り合うことを示す。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年10月26日(火)16:30〜18:00
講師 菅野 優美 氏 (九州大学)
題目 「Indirect detection of gravitons through quantum entanglement」
概要 宇宙初期に量子揺らぎから直接生成される原始重力波の量子性(グラビ トン)を観測する方法として、巨視的物体の量子デコヒーレンスを観測すること で、グラビトンを間接的に検出できることを提案します。この過程で、グラビ トンがインフレーション中にスクイーズ状態になることによってグラビトンの 相関が増大し、その結果、グラビトンが引き起こす巨視的物体の量子デコヒー レンスが他の空気分子等によるものより早く起こることを示します。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年10月19日(火)16:30〜18:00
講師 鈴木 健太 氏(京都大学 基礎物理学研究所)
題目 「JT Gravity Limit of Liouville CFT and Matrix Model」
概要 In this talk, we study a connection between Jackiw-Teitelboim (JT) gravity on two-dimensional anti de-Sitter spaces and a semiclassical limit of c < 1 two-dimensional string theory. The world-sheet theory of the latter consists of a space-like Liouville CFT coupled to a non-rational CFT defined by a time-like Liouville CFT. We show that their actions, disk partition functions and annulus amplitudes perfectly agree with each other, where the presence of boundary terms plays a crucial role. We also reproduce the boundary Schwarzian theory from the Liouville theory description. Finally, we identify a matrix model dual of our two-dimensional string theory with a specific time-dependent background in c=1 matrix quantum mechanics.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年10月5日(火)16:30〜18:00
講師 樽家 篤史 氏 (京都大学 基礎物理学研究所)
題目 「コールドダークマター優勢宇宙の非線形構造形成」
概要 銀河分布や銀河団などの観測で見られる質量分布の非一様性は、原始密度ゆらぎがコールドダークマター(CDM)による重力不安定性によって成長した帰結と考えられている。CDM優勢宇宙の構造形成を定量的に記述することで、観測から、原始ゆらぎの初期条件を明らかにしたり、宇宙論パラメーターを精密に決定する以外に、ダークマターの正体に迫ることも可能となる。本セミナーでは、摂動論とシミュレーションとの比較を通して、重力非線形性が進んだ構造形成の定量記述に関する最近の進展について紹介する。特に、流体近似にもとづく格子場摂動計算手法の開発と、ヴラソフ-ポアソン方程式によるシミュレーションをラグランジュ摂動論の高次計算と詳細に比較した結果を報告する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年9月28日(火)16:30〜18:00
講師 桂 法称 氏(東京大学)
題目 「実験数理物理学」
概要 この講演では、インターネット上のリソース(On-Line Encyclopedia of Integer Sequences (OEIS) [1]やInverse Symbolic Calculator (ISC) [2]など)を使って、多体系における厳密な結果を発見する方法を紹介する。講演の前半では、数値計算に基づく``guesswork"から、そのような結果が得られた古典的な例をいくつか紹介する。その後、後半では講演者自身が量子多体系のモデルを調べた中で遭遇した奇跡的な体験を紹介する [3,4]。時間が許せば,このようなアプローチで取り扱えそうな、未解決問題についてもいくつか紹介する。
[1] https://oeis.org/

[2] http://wayback.cecm.sfu.ca/projects/ISC/ISCmain.html

[3] E. Iyoda, H. Katsura, and T. Sagawa, Phys. Rev. D 98, 086020 (2018).

[4] N. Sannomiya, H. Katsura, and Y. Nakayama, Phys. Rev. D 95, 065001 (2017).
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年9月21日(火)16:30〜18:00
講師 大神 隆幸 氏(国立天文台)
題目 「マルチメッセンジャー天文学で探る重力波の起源」
概要 LIGO/Virgo による重力波の初検出以降、日本の研究者は可視・近赤外の 望遠鏡を使って重力波イベントを追観測する研究グループ J-GEM を組織し、 電磁波対応天体の発見とその物理過程の解明を目指している。本セミナーで は、電磁波対応天体を初めて同定したイベントGW170817 をはじめ、3rd observing run におけるJ-GEM の活動、そして今後の展望を紹介する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年7月20日(火)16:30〜18:00
講師 杉本 茂樹 氏(京都大学基礎物理学研究所)
題目 「Anomaly and Superconnection」
概要 質量が時空の座標に依存するようなフェルミオンに対するアノマリーを藤川さんの方法を用いて解析し、これが 1980年代に Quillen によって導入された superconnection を用いた美しい公式で書けることを示す。そして、その応用として、質量を変化させることによって interface や時空の境界を実現した系におけるアノマリーを議論する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年7月13日(火)17:00〜18:30
講師 小山 和哉 氏(University of Portsmouth)
題目 「宇宙論スケールでの重力理論の検証」
概要 現在ダークエネルギーの正体を探る様々な宇宙論的観測が計画されている。本講演では、この観測を用いた、線形摂動論が適用できるスケールにおけるモデルに依存しない重力理論の検証方法について紹介する。また、非線形スケールでの、N体シミュレーションを用いた一般相対論を超える理論の検証について紹介する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年7月6日(火)16:00〜17:30
講師 永井 佑紀 氏(日本原子力研究開発機構システム計算科学センター)
題目 「格子QCDにおける自己学習モンテカルロ法:精度保証された機械学習によるシミュレーションの加速」
概要 格子上のゲージ場の理論である格子量子色力学(QCD)のシミュレーションは、計算機の発展とともに発展してきた。そして今でも、スーパーコンピュータの重要な利用目的の一つである。近年、機械学習分野が大きく進展しており、自動運転や文字認識、顔認識等、社会の様々な領域に適用がなされ始めている。そして、物理学の分野にも機械学習を道具として用いる研究が盛んに行われている。格子QCD分野もその例外ではなく、計算機と計算技術の進展はこの分野の進展を加速している。 機械学習は何かを模倣することが得意である。それでは、ハミルトニアンあるいはラグランジアンを機械学習で模倣することは可能だろうか?もし、オリジナルのラグランジアンの計算コストが非常に高い場合、そのラグランジアンをニューラルネットワークによる計算コストの低い有効ラグランジアンに置き換えることができれば、シミュレーションは高速化される。一方で、有効ラグランジアンはあくまで近似なので、その近似の精度に左右されないシミュレーション手法を構築する必要がある。その答えが自己学習モンテカルロ法である[1]。当日は、自己学習モンテカルロ法の基本コンセプトと結果について述べるとともに、最近の成果[2]であるゲージ共変なニューラルネットワークの構築による自己学習ハイブリッドモンテカルロ法についても紹介する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年6月29日(火)16:30〜18:00
講師 竹内 俊暁 氏(神戸大)
題目 「Spiky strings in de Sitter space」
概要 弦理論の枠組みでドジッター時空を実現することは、現在の宇宙や初期宇宙の加速膨張を説明する上で重要な課題である。この課題の解決へ向けて模型構築が懸命に行われてきたが、模型の厳密な取り扱いが難しいことから満足のいく解決には至っていない。むしろその困難さのために、弦理論ではドジッター時空は実現できないという批判的な予想もなされている。本講演では、弦理論とドジッター時空の整合性の検証を念頭に、Spiky stringと呼ばれるクラスの古典解を調べる。そして、Spiky stringのスペクトルがドジッター時空における高階スピン状態の質量下限(Higuchi bound)と抵触しないことを確かめる。最後に、得られたスペクトルのもとでの高エネルギー散乱についても議論したい。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年6月22日(火)17:00〜18:30
講師 吉野 裕高 氏(大阪市立大学、神戸大学)
題目 「重力崩壊する星の映像の数値的・解析的計算」
概要 観測技術の進歩によって、重力崩壊の瞬間を見られるかもしれない時代になってきています。この講演では、私と共同研究者が幾何光学近似によって計算した重力崩壊の映像を紹介します。この研究はニュートリノ観測と関係する可能性があり、その方向での発展の可能性も議論したいと思います。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年6月15日(火)16:30〜18:00
講師 本橋 隼人 氏(工学院大学)
題目 「Exact solution for wave scattering from black holes」
概要 本講演ではKerr-Newman-de Sitter時空におけるTeukolsky方程式に対する局所ホイン関数を用いた厳密解、およびそれを利用した散乱問題の定式化について説明する。応用として、準固有振動、greybody factor、Green関数などに触れる。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年6月8日(火)16:30〜18:00
講師 日高 義将 氏(KEK)
題目 「Thermalization of Yang-Mills theory in a (3+1) dimensional small lattice system」
概要 高エネルギー重イオン衝突実験の結果は,衝突直後とても速いタイムスケールで系が熱化することを示唆している.さらに実験結果は,大きな原子核衝突だけでなく小さい原子核衝突においても熱化することを示唆している.摂動論に基づいた解析では,このタイムスケールを説明することは困難である.我々は,SU(2) Yang-Mills理論の熱化について(3+1)次元の小さな格子系を用いて非摂動的に解析する.具体的にはKogut-Susskindハミルトニアン形式を用い,Gauss拘束条件を解くことで物理的なヒルベルト空間を構成し,シュレディンガー方程式を数値的に解くことでどのように熱化が起こるか調べる.我々は,強結合から弱結合にクエンチした場合に,系は熱化しその熱平衡状態への緩和時間が平衡状態の温度をTとした時に,2π/Tと推定できることがわかった.また,SU(2) Yang-Mills理論のスクランブリングについても議論する.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年6月1日(火)16:30〜18:00
講師 杉山 尚徳 氏 (国立天文台)
題目 「時間巻き戻し銀河バイスペクトルを用いた原始非ガウス性の検証」
概要 もしもインフレーション理論の観測的証拠を見つけたなら、その発見者の名前は歴史に残ることになるでしょう。原始重力波と並び、インフレーション理論を観測的に検証するための最も重要な指標は原始非ガウス性(Primordial Non-Gaussianity: PNG)です。PNGは、通常宇宙揺らぎの3点統計を用いて測定されますが、CMB実験が宇宙分散限界に近づいていることから、近年では銀河クラスタリングを用いてPNGを制限することに関心が集まっています。しかし、銀河のバイスペクトルのエラーは、重力非線形性による高次の統計量からなる非ガウスエラーが支配的であり、銀河バイスペクトラムがPNGの有望なプローブとなるかどうかは必ずしも自明ではありません。本研究では、非線形銀河密度場から線形密度場を再構成するという、いわば“時間の巻き戻し”ともいえる手法を用いて、銀河バイスペクトラムの非ガウスエラーを抑制する研究を行いました。具体的には、4000回の独立したN-bodyシミュレーションを用いて、大規模な銀河サイズのダークマターハローを再構成することで、バイスペクトルの共分散を推定しました。その結果、大規模なスケールでは、再構成されたハローのバイスペクトルの共分散は、ガウス型の予測に近づくことがわかりました。また、フィッシャー解析を行い、銀河のバイスペクトルによるPNGの制限を予測したところ、再構成後のバイスペクトルは再構成前のバイスペクトルに比べてPNGの制限を3倍近くに改善できることがわかりました。以上のことから、銀河バイスペクトルの再構成は、例えば日本が主導するすみれプロジェクトのような今後の銀河サーベイにおいて、PNGシグナルを制限するために重要な役割を果たすこととなると期待されます。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年5月25日(火)16:30〜18:00
講師 山田 憲和 氏 (KEK)
題目 「N=2 is large」
概要 We study the θ dependence of the free energy density of the four-dimensional SU(2) Yang-Mills theory at zero and high temperatures with lattice numerical simulations. The subvolume method to create a θ≠0 domain in the lattice configurations enables us to successfully calculate the energy density up to θ〜3π/2. At high temperatures we obtain results predicted by the instanton computations. By contrast at zero temperature we find that the theory exhibits spontaneous CP breaking at θ=π in accordance with the large N prediction. We therefore conclude that the SU(2) Yang-Mills theory is in the large N class. The surface tension of the θ≠0 domain turns out to be negative at T=0.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年5月18日(火)16:30〜18:00
講師 中村 康二 氏 (国立天文台)
題目 「Proposal of a gauge-invariant treatment of l=0,1-mode perturbations on the Schwarzschild background spacetime」
概要 We have been developing a gauge-invariant perturbation theory on a generic background spacetime from 2003. In 2013, we proposed “zero-mode problem” for linear metric perturbations as the essential problem in this formulation. In the perturbation theory on the Schwarzschild background spacetime, l=0,1 modes of perturbations correspond to the above “zero-mode” and the gauge-invariant treatments of these modes is a famous non-trivial problem in perturbation theories on the Schwarzschild background spacetime. In this talk, we propose a gauge-invariant treatment of the l=0,1-modeperturbations on the Schwarzschild background spacetime. Through this gauge-invariant treatment, we derive the solutions to the linearized Einstein equation for these modes witha generic matter field. In the vacuum case, these solutions include the Kerr parameter perturbations in the l=1 odd modes and the additional mass parameter perturbations of the Schwarzschild mass in the l=0$ even modes.Then, the linearized version of Birkhoff’s theorem is confirmed in a gauge-invariant manner. In this sense, our proposal is reasonable. In addition, formal solutions of the any-order mass, angular-momentum, dipole perturbations on the same background spacetime are derived alongthis proposal. This talk is based on our recent works [K. Nakamura, arXiv:210200830v2[gr-qc]; K. Nakamura, arXiv:2102.10650 [gr-qc]].
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年5月11日(火)16:30〜18:00
講師 魏 子夏 氏(京大基研)
題目 「Entanglement Entropy in a Holographic Moving Mirror and the Page Curve」
概要 Recently, Page curve is extensively discussed in many physical systems including AdS/CFT. A resolution of the information paradox is provided in this context where gravity coupled to a heat bath is considered. In our work, we take an alternative approach. We first consider some dynamics which give Page curve in CFTs (without gravity) and discuss its relationship with holography. This is achieved by considering CFTs defined on a spacetime with a moving mirror. Spacetime with a moving mirror has long been considered as a toy model which mimics a black hole. We study entanglement entropy in two-dimensional conformal field theories with a moving mirror. For a setup modeling Hawking radiation, we obtain a linear growth of entanglement entropy and show that this can be interpreted as the production of entangled pairs. For another setup which mimics black hole formation and evaporation, we find the evolution follows the ideal Page curve. We will then construct the gravity duals of moving mirror setups via holography and discuss its relations to Islands.
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年4月27日(火)16:30〜18:00
講師 村井 開 氏(東京大学 宇宙線研究所)
題目 「Detection of isotropic cosmic birefringence and its implications for axion-like particles including dark energy」
概要 最近、Planck データの解析により宇宙マイクロ波背景放射の等方な偏光回転(cosmic birefringence)が報告された。 本講演では、axion-like particle との相互作用を通じて光子の偏極が回転する場合に注目し、 特に暗黒エネルギーやハッブル定数問題に関連して、観測された偏光回転からどのような示唆が得られるかを議論する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(素粒子)

日時 2021年4月20日(火)16:30〜18:00
講師 長崎 晃一 氏 (東邦大学)
題目 「Complexity growth for topological black holes by holographic method」
概要 ブラックホールの物理において近年盛んな研究対象となっている“complexity”について最近の研究成果を発表する。 特にCA(Complexity-Action)予想はこのcomplexityが時空のある領域で計算される重力作用に等しいと主張する。 この予想に基づき、球面、トーラス、双極面などの構造を持ったブラックホール時空における弦の振る舞いからcomplexityの謎について解析する手段を提案する。
言語 日本語
場所 オンライン

理論物理学コロキウム(宇宙)

日時 2021年4月13日(火)16:30〜18:00
講師 大宮 英俊 氏(京都大学)
題目 「くりこみ群による自己相互作用するアクシオン雲の解析」
概要 近年,回転するブラックホール周りの軽いスカラー粒子(典型的にはアクシオン)の雲とそこからの重力波放射が,アクシオン検出の文脈で興味を集めている. アクシオン雲の時間発展は基本的に超放射不安定性により記述されるが,アクシオンの自己相互作用や他の粒子との結合を考えることで様々な現象を引き起こす. その中でもアクシオンの自己相互作用による爆発的な重力波放射現象(ボーズノヴァ)は特に興味深いが,その詳細は依然として不明なままである. この話では,くりこみ群の手法を援用して,自己相互作用の効果を取り入れた雲の進化について議論する. 特に,従来の期待通り爆発的な重力波放射を引き起こすことが期待されることを示す
言語 日本語
場所 立教大学池袋キャンパス4号館4階 4404 教室


2020年度以前のコロキウム情報はこちらから御覧ください。