Effective theories at strong coupling and nuclear models from branes

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究では、超弦理論のholographyを用いることにより、原子核を構成する核子をD-braneと関係づけ、その有効理論である行列模型を用いて原子核の状態を記述する。令和3年度までの研究において、原子核の魔法数、核子数密度の飽和則、結合エネルギーの飽和則という重要な性質について再現できていた。一方で、当初の研究計画で予定していた通り、今後の研究の進展のためには模型の更なる改良などが必要な状況となっていた。このため、令和4年度は研究の基礎となるholographyなどについて調べた。まず、holographyに関する研究については、原子核がある種のブラックホールと見なせることから、特にブラックホール周辺のHawking輻射などの場の状態についてholographyによる対応関係を用いて量子情報理論への応用を行った。ブラックホールの状態は量子情報理論で予想されている加法性予想を大きく破る可能性が指摘されていたが、ブラックホール周辺の輻射場について、これらの量子論的真空の持つエネルギーの時空への影響を考慮することで、量子情報理論における加法性予想が成立することを示した。また、原子核とブラックホールはどちらもカオスの性質を示すことが知られている。そこで、本研究で使用する超弦理論におけるカオスについても調べた。ブラックホールは高温で高い励起状態の弦に遷移すると考えられており、弦のカオス性はブラックホールの熱力学的性質と関係することが示唆されている。そこで、古典的散乱で用いられる過渡的カオスの解析手法を用いて弦の散乱振幅がカオス的な性質を示すか調べた。これまでに弦の不規則な散乱がカオス性を示しているとの指摘があったが、弦の散乱振幅は古典的カオス散乱で見られるようなカオス性を示さないとの結果を得た。この他に超弦理論のHagedorn温度近傍でのブラックホールについても研究した。