セミナー等は通常理学研究科５号館 ５０１号室にて行なわれます。
Seminars are held at Room 501 in Faculty of Science Bldg. No.5, usually in Japanese.

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Mar 9 (Thu.) 14:00-

"Why do the fundamental representations seem enough?" PDF

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Feb 22 (Wed.) 15:30-

"Breaking of higher spin gauge symmetry from dual large N CFTs"

高いスピンのゲージ理論で超弦理論が記述できると期待されているが、そのためにはゲージ対称性を破る必要がある。ここでは、3次元臨界O(N)模型に双対な4次元の高いスピンのゲージ理論における対称性の破れに注目する。まず、共形摂動論を利用して3次元臨界O(N)模型における高いスピンのカレントの異常次元を再現する。その上で、共形摂動論による計算を双対な理論の言葉に翻訳し、ゲージ場が質量を持つようになる仕組みを定量的に理解する。これらの解析を双対な高いスピンの理論をもつ別の理論にも拡張する。さらに超弦理論との関係性について議論する。

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Feb 15 (Wed.) 15:30-

"A Note on Sachdev-Ye-Kitaev Like Model without Random Coupling"

Sachdev-Ye-Kitaev（SYK）模型は large N かつ強結合で厳密に解ける新しい量子力学模型で、ブラックホールに双対な場の理論の候補として注目されている。しかし一方で、SYK 模型は通常の量子力学と異なり random coupling constant を含むため、通常の holography の適用範囲にあるのか定かではない。この講演では SYK 模型のレビューから始めて、random coupling を含まない模型によりその性質をどこまで再現できるか議論する。本講演の内容は寺嶋靖治氏（基研）との共同研究に基づく。

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Feb 8 (Wed.) 15:30-

"電弱相互作用を行う暗黒物質の探索可能性について" PDF

暗黒物質は電磁気力に対して中性でなければならないが，電弱 相互作用のもとでは電荷を持ちうる。このような粒子がTeV スケールの質量を持っている場合，暗黒物質密度の観測値をその 熱残存量によって説明できることが知られていて，それ故暗黒物質 の有力候補の一つとみなされている。本講演では，電弱相互作用を 行う暗黒物質の諸性質をまとめた上で，これらの暗黒物質を将来 実験で如何にして探っていくかを議論する。

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Jan 25 (Wed.) 15:30-

"Division algebras and the standard model"

We explain how an unexpected algebraic structure, the division algebras, can be seen to underlie a generation of quarks and leptons. From this new vantage point, electrons and quarks are simply excitations from the neutrino, which (formally) plays the role of a vacuum state.　 Using the ladder operators which exist within the system, we then build a number operator in the usual way. It turns out that this number operator, divided by 3, mirrors the behaviour of electric charge. As a result, we see that electric charge is quantized because number operators can only take on integer values. Finally, we show that symmetries of these ladder operators result uniquely in the nine generators of SU(3)_c and U(1)_em. This gives a direct route to the two unbroken gauge symmetries of the standard model.

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Jan 25 (Wed.) 13:30-

"Universal RG flows across dimensions"

In this talk I will discuss RG flows connecting supersymmetric field theories in different dimensions. I will show that flows obtained by twisted compatification on curved manifolds display interesting universal properties, i.e. are independent of the details of the theories considered. Precisely, when the flow is between even dimensions I will derive a set of universal relations among UV and IR anomaly coefficients. When the flow is between odd dimensions, instead, I willl give evidence for universal relations among UV and IR free energies. I will also discuss the RG flows from the point of view of holography, showing that the flow across dimensions is captured by black p-branes in gauged supergravity, whose entropy one may compute microscopically using the field theory duals.

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Jan 11 (Wed.) 15:30-

"Branes in Extended Spacetime"

近年、超重力理論の新たな定式化としてDouble Field TheoryやExceptional Field Theoryが提案された。これらは、extended spacetimeと呼ばれる高い次元の時空を導入することでT-dualityやU-dualityの対称性を明白にした超重力理論である。本講演では、extended spacetimeの幾何学について紹介した後、その幾何学に基づいて1枚のpブレーンの世界体積作用を提案する。そして、p=2, 5の場合に、我々の作用で与えられる理論が従来のM2ブレーンやM5ブレーンの理論と等価であることを示す。なお、本講演は上原正三氏との共同研究 PRL117,191601 [arXiv:1607.04265] に基づく。

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Dec 14 (Wed.) 15:30-

"Spinning Geodesic Witten Diagrams"

In this talk, I will begin by reviewing how conformal blocks containing operators with spins (Spinning Conformal Blocks) can be expressed in terms of simple differential operators acting on scalar conformal block, then move on to discuss how scalar conformal blocks can be computed holographically using so-called Geodesic Witten Diagrams. Finally I will discuss about the on-going work which give the holographic realization of spinning conformal blocks and identifies the corresponding bulk interaction vertices.

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Dec 21 (Wed.) 15:30-

"An interplay between dark matter and the B-L gauge interaction"

The observations of the neutrino oscillations established the neutrinos are massive particles. This fact indicates there plausibly exists their chiral partner, the right-handed neutrinos (RHNs), which can also address other important issues in the standard model (SM), such as the existence of dark matter and the baryon asymmetry of the universe. On the other hand, in understanding nature, the gauge symmetry and its spontaneous breaking play a core role, which is empirically supported by the success of the SM so far. In the light of this success, the B-L gauge symmetry is one of the most attractive symmetries that offers three RHNs which are the minimal set to successfully address the aforementioned issues. In this talk, I will discuss various RHN dark matter scenarios under the B-L gauge interaction, and emphasize the sub-electroweak scale Z' case that can be tested by forthcoming beam dump experiments.

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Nov 30 (Wed.) 15:30-

"Renormalization Group Equation for f(R) gravity"

We review the asymptotic safety program as an approach to the formulation of quantum gravity. We discuss the f(R) gravity, which is the best possible approach at the moment. In our attempt to circumvent some limitations, we discuss the theory on the compact and noncompact spaces and compare the properties.

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Nov 9 (Wed.) 15:30-

"Electroweak-Skyrmion as Topological Dark Matter" PDF

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Nov 2 (Wed.) 15:30-

"Matrix models of Chern-Simons matter theories beyond the spherical limit"

We study a general class of matrix models which arises as partition function in U(N) Chern-Simons matter theories on three sphere. Employing the standard technique of the 1/N expansion we solve the system beyond the planar limit. We confirm that the subleading correction in the free energy correctly reproduces the one obtained by expanding the past exact result in the case of pure Chern-Simons theory.

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Oct 26 (Wed.) 15:30-

"Fisher Information Metric from Holography and its application to scrambling" PDF

Recent studies on AdS/CFT have revealed interesting connection between gravity and quantum information theory. One example is Ryu-Takayanagi formula, which states that entanglement entropy of boundary region can be described by the area of minimal surface in the bulk. In this talk, I will explain another quantum information theoretic quantity, called Fisher information metric. Fisher information metric measures the distance between states, and can be applied to quantum phase transitions and quantum estimation theory. I will argue that, the volume of maximal volume surface in the bulk corresponds to information metric in boundary theory. Using this proposal we are able to compute information metric for time dependent states using holography. I also describe a way to apply Fisher information metric to the characterization of scrambling phenomena.

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Oct 19 (Wed.) 15:30-

"A new idea to search for charged lepton flavor violation using a muonic atom" PDF

レプトンフレーバー非保存相互作用の発見は標準理論を超える新物理 の証拠であり、その検証は新物理の姿を探る優れたプローブとなる。 本講演では、ミューオンと電子の間の相互作用を探る新反応、すなわち、 ミューオンと原子核によるエキゾチック原子中において、ミューオンと 軌道電子が相互作用し２電子へ遷移という反応を提案する。 遷移確率算出の要は原子核クーロンポテンシャル中でのミューオンと 電子の波動関数の取扱いである。初めに素朴な遷移確率計算を行い、 原子核クーロンポテンシャルがもたらす遷移確率増大について学ぶ。 その後、原子核クーロンポテンシャルによるレプトン波動関数の歪みや 原子核電荷分布等を適切に取り込んだ高精度の計算を行うことで、 本反応の発見可能性が大きく変動することを紹介する。

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Oct 12 (Wed.) 15:30-

"行列の幾何とコヒーレント状態" PDF

行列模型を理解する上で、行列の配位の幾何学的な解釈を得ることは重要である。 我々は量子力学におけるコヒーレント状態の考えを適用することで、 行列の配位に対して、微分幾何学的な空間の記述を対応させられることを提案した。 この方法では、その空間の上に定義される計量のような幾何構造も行列の配位から構成できる。 本講演では、非可換球面などを例にとり、この構成について紹介したい。

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Oct 5 (Wed.) 15:30-

"重いゲージボソンの局在化を用いた陽子崩壊の抑制機構" PDF

大統一理論においては、その対称性の破れで質量を獲得するゲージボソン（X ボ ソン）の 媒介により、陽子が崩壊することが予言される。 しかしながら、現在まで陽子崩壊現象は観測されてないため、 X ボソンの質量は約 10^15 GeV 以上と見積もられている。 本講演ではまず、大統一理論の対称性の破れを引き起こす 随伴表現のヒッグス場のキンク解を用いて、 余剰次元方向に X ボソン場を局在化する機構を提唱する。 この機構を応用すると、 X ボソン場と標準理論のフェルミオン場の局在化する位置を離すことで、 陽子崩壊を引き起こす演算子を強く抑制することが可能である。 極端な場合には X ボソンの質量は約 10 TeV 程度まで小さくできることを示す。 猶、本講演は Phys.Rev. D88 (2013) no.9, 095017 [arXiv:1307.0535] に基づ く。

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特別講義

Sep. 28 (Wed.), Sep. 29 (Thu.), Sep. 30 (Fri.) ＠ 5号館525

"ニュートリノの物理"

9月28日（水）
10:30〜12:00　13:30〜15:00 15:30〜17:00
9月29日（木）
10:30〜12:00　13:30〜15:00　15:30〜17:00
9月30日（金）
10:30〜12:00　13:30〜15:00 15:30〜17:00

素粒子ニュートリノの質量獲得機構を解明することは、現代 物理学の最重要課題の一つである。本講義ではまず、質量の 存在を示したニュートリノ振動現象について解説する。そし て、質量獲得機構として有力視されている右巻きニュートリ ノを導入したシーソー機構について説明する。その後、右巻 きニュートリノが引き起こす加速器実験、および初期宇宙に おける現象について最新の研究成果も含めて紹介する。

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Aug 18 (Thu.) 15:30-

"Monopole Condensate Hair and Quark Confinement"

We show that a hairy black hole solution can provide a holographically dual description of quark confinement. This model features a preconfining phase triggered by second-order monopole condensation and a first-order confinement/deconfinement phase transition.

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Jul 20 (Wed.) 15:30-

"ゲージ・ヒッグス大統一理論におけるゲージ結合定数の統一" PDF

近年標準理論を越える統一理論への試みの一つとしてゲージ・ヒッグス大統一理論が議論されている．五次元SO(11)ゲージ・ヒッグス大統一理論では標準理論のゲージボソンとヒッグスボソンはSO(11)バルクゲージボソンのゼロモードとして，標準理論のクォークとレプトンの各世代はSO(11)スピノルバルクフェルミオンのゼロモードとして実現される．また，この理論でのフェルミオン数の保存により陽子崩壊が禁止される．さらに，大統一理論の枠組みで避けて通れない電弱スケールと大統一スケールでのワインバーグ角の差を理解するためにゲージ結合定数の繰り込み群発展を議論した結果，四次元のゲージ結合定数が漸近的自由性を持ち，標準理論の三つのゲージ結合定数が高エネルギースケールにおいて統一されることを示した．本講演では，SO(11)ゲージ・ヒッグス大統一理論の概要を簡単に説明した後で，ゲージ・ヒッグス大統一理論でのゲージ結合定数の繰り込み群方程式を標準理論の場合と比較しながら議論する．本講演は主にPTEP(2016)043B02(arXiv:1512.05559)に基づく．

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Jul 13 (Wed.) 15:30-

"Large-N exact partition function of Mass Deformed ABJM Theory"

The ABJM theory was proposed by Aharony, Bergman, Jafferis, and Maldacena as the theory which describes the low energy limit of M2- branes. We study mass deformed ABJM theory, which represents M2-M5 brane systems, in the large N limit. The exact partition function on S^3 is given by the matrix model by using localization method. We can evaluate the matrix model with the saddle point approximation. We find the solutions of the saddle point equation and compute the partition function. The solution with the free energy proportional to N^(3/2), which has a gravity dual, becomes singular at a certain value of the mass parameter and can not exist over the value. This result suggests that there are no gravity duals beyond the value of the mass parameter.

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Jul 6 (Wed.) 15:30-

"QCD jet substructure and its simulation"

Studies on jet substructure have evolved significantly in recent years. Jet substructure is essentially determined by QCD radiations and non-perturbative effects. Predictions of jet substructure are usually different among Monte Carlo event generators, and are governed by the parton shower algorithm implemented. For leading logarithmic parton shower, even though one of the core variables is the evolution variable, its choice is not unique. We examine evolution variable dependence of the jet substructure by developing a parton shower generator that interpolates between different evolution variables using a parameter α. Jet shape variables and associated jet rates for quark and gluon jets are used to demonstrate the α-dependence of the jet substructure. We find angular ordered shower predicts wider jets, while relative transverse momentum (p⊥) ordered shower predicts narrower jets. This is qualitatively in agreement with the missing phase space of p⊥ ordered showers. Such difference can be reduced by tuning other parameters of the showering algorithm, especially in the low energy region, while the difference tends to increase for high energy jets.

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Jun 29 (Wed.) 15:30-

"Complex saddle points and non-perturbative effects in CP^N model"

When we apply the saddle point method to path integrals, it is important to take into account complex saddle points obtained by complexifying the path integral. We discuss complex saddle points corresponding to instanton-antiinstanton (bion) configurations in the CP^N quantum mechanics. Such complex s solutions play an important role when we show the cancelation of non-perturbative corrections to the supersymmetric ground state energy. To compute non-perturbative corrections to the (non-)supersymmetric ground state energy, we consider the integral along the Lefschetz thimbles attached to the saddle points corresponding to the saddle points. This method can be viewed as a rigorous version of the Bogonolnyi-Zinn-Justin calculation of the instanton-antiinstanton contributions. In the end, we obtain the non-perturbative contributions from the real and complex solutions in the CP^N quantum mechanics, which should be of importance in the resurgent trans-series.

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Jun 22 (Wed.) 17:00-

"Entanglement entropy of scattering particles in S-matrix formalism"

What is the entanglement of the final state of two outgoing particles in an elastic scattering process in a quantum field theory? One can guess interaction generates the entanglement between these particles. We try to answer this primitive question by the use of S-matrix formalism. Exploiting the S-matrix formalism with partial wave expansion, we take into account not only the elastic channel but also the inelastic channel into this entanglement entropy. Finally we show the novel formula that describes the entanglement entropy in terms of physical observables, i.e.,cross sections and a maximal impact parameter.

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Jun 22 (Wed.) 13:00-

"Non-perturbatively renormalizable quantum gravity and hierarchy problem" PDF

abstract: We discuss the possibility of the non-perturbatively renormalizable quantum gravity which is called asymptotically safe gravity. The functional renormalization group method is used to analyze the system. I first review the basic ideas of the asymptotically safe gravity and the functional renormalization group. After that, we consider the asymptotic safety scenarios of the scalar-gravity system and the Higgs-Yukawa one coupled to quantum gravity. It is shown that the fermionic fluctuation makes the scalar mass and non-minimal coupling irrelevant. With this in mind, we discuss the hierarchy problem and the possibility of large non-minimal coupling.

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Jun 15 (Wed.) 15:30-

"Integrability of cohomogeneity-one strings on AdS_5 spacetime" PDF

古典的なストリングの世界面に幾何学的対称性をもつものを余等質１のストリング (cohomogeneity-one string)と呼ぶ．どのような余等質１のストリングが可能かは， 標的空間が許す等長変換群の生成子であるKillingべクトルの分類によって与えられる． また，ストリングの運動方程式は，ストリングのもつ対称性に沿って射影された空間の 測地線方程式に帰着される．この空間には，標的空間の計量を射影したものをKillingベクトルの ノルムによって共形変換したものが導入される． 今回，AdS_5時空を標的空間としたときの余等質１ストリングを考える．まず，AdS_5 のKillingベクトルを等長変換群の共役類で分類し，任意のKillingベクトルで指定される 余等質１ストリングが従う測地線方程式が可積分であるかを考える． 射影した空間の計量がKillingベクトルに加えてKillingテンソルを許すことを明らかにし， AdS_5上のあらゆる余等質１ストリングは可積分であることを示す．

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Jun 8 (Wed.) 15:30-

"Gravitational waves from bubble collisions: analytic derivation" PDF

We consider gravitational wave production by bubble collisions during a cosmological first-order phase transition. In the literature, such spectra have been estimated by simulating the bubble dynamics, under so-called thin-wall and envelope approximations in a flat background metric. However, we show that, within these assumptions, the gravitational wave spectrum can be estimated in an analytic way. Our estimation is based on the observation that the two-point correlator of the energy-momentum tensor < T(x)T(y)> can be expressed analytically under these assumptions. Though the final expressions for the spectrum contain a few integrations that cannot be calculated explicitly, we can easily estimate it numerically. This talk is based on arXiv: 1605.01403.

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May 25 (Wed.) 15:30-

"ボソニックシーソー機構を用いた電弱対称性の破れ" PDF

電弱対称性の破れのためには、負のヒッグス質量項が要求される。 素粒子標準模型においてこの符号は仮定である。 さらに、ヒッグス質量パラメータは標準模型における唯一の質量次元をもったパラメータである。 もし標準模型を超えた物理が電弱スケールから十分離れたところにあると、 そのスケールに比例した補正が必ずヒッグス質量パラメータに加わる。 よって、2次発散以外にも微調整が必要となる。 これを解決する単純な方法として古典的スケール不変性を課す。 本模型は標準模型に2種類の新たな強い相互作用をもったフェルミオンを導入し、 スケール生成をこの新たなフェルミオンの凝縮によって起こす。 本模型には素粒子のヒッグスと共に複合ヒッグスも存在し、 負の質量項がこれらのボソンセクターでのシーソー機構(ボソニックシーソー機構)によって自然に説明される。 最後に、本模型に現れる擬南部-ゴールドストンボソンが十分に早く崩壊することをお見せする。

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May 18 (Wed.) 15:30-

"AdS/dS CFT correspondence"

We propose and study a holographic dual of the type IIB superstring theory of AdS_5xS5 in terms of the N = 4 superconformal Yang-Mills theory on dS_4 . We use the bulk to boundary formalism to evaluate the boundary correlation functions and verify that it agrees with the expected result in dS conformal field theory. The gauge theory is expected to be UV finite and enjoy exact SL(2, Z) strong-weak duality. As the string theory Green-Schwarz sigma model carries an infinite number of classically conserved charges, it also suggest that the superconformal Yang-Mills theory is integrable and deserves further studies.

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May 11 (Wed.) 15:30-

"Anomaly or symmetry ?" PDF

QCDのカイラル対称性は、２つの異なるメカニズムで破れている。 SU(2) の対称性は自発的に破れ、U(1) 対称性はアノマリーによって破れ、 直観的にはいかなる関係も期待できない。 しかし私たちの最近の研究で、高温におけるSU(2)の回復は Dirac 演算子の固有値分布に強い制限を与え、 さらにその制限から、U(1) アノマリーの効果がSU(2) 対称性の 回復と同じ温度で失われる可能性が示された。 本講演ではこのU(1)対称性の回復について、解析計算、 数値計算の両面で得られた最新の結果について解説する。

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Apr 27 (Wed.) 15:30-

"Superconformal index on RP^2×S^1 and mirror symmetry"

我々はRP^2×S^1上のN=2超対称ゲージ理論を解析し、RP^2のZ_2構造から生じるSUSYと無矛盾なパリティ条件を分類した。ベクトル多重項に対してはP型及びCP型と呼ぶことにする。それらの条件の下で局所化を用いて超共形指数を厳密に計算した。そして得られた超共形指数用いてRP^2×S^1上でのN=2 SQEDとXYZ模型の間のアーベリアンミラー対称性を検証した。結果として、このアーベリアンミラー対称性を強く支持する非自明な等式が得られた。さらに3次元理論におけるSL(2,Z)のS変換をRP^2×S^1でも適切に定義することで、物質場が多数ある場合やループ演算子が挿入された場合のミラー対称性も構成した。興味深いことに、ゲージ対称性に付随するP型とCP型のパリティ条件がミラー対称性の下で入れ替わることを見出した。

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Apr 20 (Wed.) 15:30-

"Mind the Gap on IceCube" PDF

近年IceCubeによって報告された高エネルギー宇宙ニュートリノのスペクトル にはギャップが存在する。このギャップは、MeVスケール程度の質量を持つ粒子に より媒介される新レプトン相互作用を導入することで説明できるが、この新物理は、 ミューオン異常磁気能率における標準理論の観測値からのズレも解消する可能性が あり興味深い。このトークでは、新レプトン力の導入が宇宙ニュートリノへ与える影響と そのミューオン異常磁気能率へ寄与、及び実験・観測からの制限を議論する。

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