Updated on 2025/03/30

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SHIGEMORI Masaki
 
Organization
Graduate School of Science Professor
School of Science Department of Physics Professor
Graduate School
Graduate School of Science
Title
Professor
External link

Degree 1

  1. Ph.D. ( 2004.9   University of California, Los Angeles ) 

Research Interests 6

  1. AdS/CFT correspondence

  2. black hole

  3. black-hole microstate

  4. string theory

  5. theoretical particle physics

  6. supergravity

Research Areas 1

  1. Natural Science / Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics

Research History 8

  1. Nagoya University   Professor

    2021.10

  2. Nagoya University   Graduate School of Science   Professor

    2021.10

  3. Kyoto University   Yukawa Institute for Theoretical Physics   Designated professor

    2019.4

      More details

    Country:Japan

  4. Nagoya University   Department of Physics   Designated professor

    2018.10 - 2021.9

      More details

    Country:Japan

  5. Kyoto University   Yukawa Institute for Theoretical Physics   Designated associate professor

    2016.10 - 2019.3

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Education 1

  1. University of California, Los Angeles

    2000.9 - 2004.9

      More details

    Country: United States

Professional Memberships 1

  1. 日本物理学会

 

Papers 35

  1. Conformal field theory on TTbar-deformed space and correlators from dynamical coordinate transformations Reviewed International coauthorship International journal Open Access

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   Vol. 2024 ( 7 )   2024.7

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/JHEP07(2024)190

    Open Access

    Web of Science

    Scopus

  2. Exact non-Abelian supertubes Reviewed International journal Open Access

    Shigemori, M and Nemoto, Ryo

      Vol. 2024 ( 3 ) page: 052   2024.3

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/JHEP03(2024)052

    Open Access

    Web of Science

    Scopus

  3. Superstrata on orbifolded backgrounds Reviewed International journal

    Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   Vol. 2023 ( 2 )   2023.2

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/JHEP02(2023)099

    Web of Science

  4. Interpolating between multi-center microstate geometries Reviewed International journal Open Access

    Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   Vol. 2021 ( 9 )   2021.9

     More details

    Authorship:Lead author   Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/JHEP09(2021)010

    Open Access

    Web of Science

    Scopus

  5. TTbar Deformation of stress-tensor correlators from random geometry Reviewed International coauthorship International journal Open Access

    Hirano, S; Nakajima, T; Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   Vol. 2021 ( 4 )   2021.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1007/JHEP04(2021)270

    Open Access

    Web of Science

    Scopus

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Presentations 19

  1. Multi-center solutions in supergravity and non-Abelian supertubes Invited

    Masaki Shigemori

    2025.3.11 

     More details

    Event date: 2025.3

    Language:Japanese   Presentation type:Public lecture, seminar, tutorial, course, or other speech  

  2. String entanglement entropy International conference

    Extreme Universe -- Fourth Annual Meeting  2024.9.26 

     More details

    Event date: 2024.9

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Osaka University, Osaka   Country:Japan  

  3. Exact Non-Abelian Supertubes Invited International conference

    Masaki Shigemori

    Black-Hole Microstructure V  2023.6.9 

     More details

    Event date: 2023.6

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:CEA Saclay   Country:France  

  4. Fractional modes and superstrata Invited International conference

    Masaki Shigemori

    Quantum Extreme Universe from Quantum Information  2022.9.29 

     More details

    Event date: 2022.9

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (invited, special)  

    Venue:Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto, Japan  

  5. Interpolating between multi-center solutions Invited International conference

    Masaki Shigemori

    Black-hole microstructure III  2021.6.9 

     More details

    Event date: 2021.6

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:CEA Saclay, France  

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KAKENHI (Grants-in-Aid for Scientific Research) 6

  1. 弦理論におけるブラックホールの微視的状態

    Grant number:24K00626  2024.4 - 2028.3

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    重森 正樹

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\18590000 ( Direct Cost: \14300000 、 Indirect Cost:\4290000 )

    ブラックホールの微視的物理の理解は量子重力・弦理論における重要な課題である。なかでも基本的な未解明問題に、ブラックホールの微視的状態が重力理論においてどのように記述されるのかが分かっていないという「微視的状態の問題」がある。一部の微視的状態は「幾何状態」と呼ばれる古典的時空によって表されるが、それは典型的な状態ではない。本研究は、弦理論的な物理を重力理論・場の理論などの手法を用いて多角的に解析することにより、幾何状態を超えた典型的な微視的状態を具体的に構成し、微視的状態の問題を解明することを目指す。さらに、構成された微視的状態を応用し、ブラックホールに関する未解明問題の解決に挑戦する。

  2. 量子情報を用いた量子ブラックホールの内部の物理学の解明

    Grant number:21H05184  2021.9 - 2026.3

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(A)

    飯塚 則裕, 宇賀神 知紀, 寺嶋 靖治, 野海 俊文, 重森 正樹

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s)  Grant type:Competitive

    「極限宇宙」の一つ、空間の歪みの極限に相当する量子ブラックホール(BH)の解析は、現代物理学の最大の未解決問題である重力の量子論である量子重力理論の解明につながる重要な試金石となる。超弦理論はその量子重力理論の候補として発展してきたが、近年、この超弦理論から発見された、ゲージ理論(=量子多体系の理論)と量子重力理論としての超弦理論の等価予想(=ゲージ重力対応)から、量子BHの様々な側面が明らかになりつつある。我々はここに最近めざましく発展してきた量子情報の概念をフルに活用し、「BHの内部でどのような物理法則が成立しているか」を解明し、人類の英知に貢献することを大きな研究目標に掲げる。
    飯塚は姉川、Mukherjee Sunil、Trivediと共には希薄ランダム行列、希薄Sachdev-Ye-Kitaev(SYK)モデルのスペクトル統計、レベル間隔、OTOCs、SFFなどの性質と、SYKモデルとの関係を系統的に調べた。また、飯塚、姉川、Sakeは局所SYK模型のトリプルスケーリング極限とよばれる極限下で2次元JT重力の特徴を再現することを示した。飯塚は姉川、Sake、Zenoniと共に2次元JT重力でのドシッター空間で量子複雑性と呼ばれる量を調べた。 飯塚と姉川はドシッター空間の量子複雑性の摂動下の奇妙な振る舞いを発見した。他、Zenoniも量子複雑性についても調べた。SakeはNanda、TrivediとともにJT重力でのドシッター空間において、dilatonを時計として選んだ場合の量子論について解析を行った。飯塚は西田と共に、IP行列模型がブラックホールの様に、Krylov複雑性が時間に対して指数増加することを示した。行列模型でKrylov複雑性が指数増加することを具体的に示したのは、このIP模型が世界で初めてである。宇賀神は Balasubramanian、野村と共同でドシッター空間をAdSブラックホールと相関させた場合に実現する時空を調べた。また宇賀神は宮田、中山と共同でホーキング放射から情報を復元するPetzの再構成写像をSYK模型等において解析した。寺嶋は杉下とブラックホールの部分領域相補性を解析した。野海は阿部、吉村と荷電ブラックホールの電荷の上限値に対する量子補正が、弱い重力予想から期待される単調性に従うことを示した。この他、野海は重力理論の散乱行列理論の定式化と現象論的応用に関する論文や原始揺らぎの非ガウス性を用いた新粒子探査に関する論文も発表した。重森は、根本とブラックホールの微視的状態を表すミクロ時空の新たな厳密解を書き下した。
    本年はゲージ重力対応の一つの例であるSYK模型とその拡張である、希薄ランダム行列や希薄SYKモデルとSYKモデルとの関係を系統的に理解することができた。ここからゲージ重力対応の成立に必要な要素が明らかになった。またIP行列模型と呼ばれるゲージ重力対応のトイモデルの解析も行い、そこからKrylov複雑性が指数関数的に増加することも明らかになった。特に行列模型でのKrylov複雑性の指数関数的増加が発見されたのは初のことである。その他にも2次元重力理論の量子化や複雑性、ドシッター空間の解析、ブラックホールと弱い重力予想の関係など幅広く研究が進んでいる。
    量子情報理論とゲージ重力対応を用いて、量子ブラックホールの基本問題の理論的解明や量子計算の手法を開拓する。より多様なアプローチや様々なゲージ重力対応が成立すると考えられるモデルの様々な解析を通して、ブラックホール情報喪失問題などの極限宇宙の根本問題を解明する。具体的には本年度に調べられた拡張された理論の量子情報論的な側面を開拓する。

  3. TTbar deformation and holography

    Grant number:21K03552  2021.4 - 2024.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    Shigemori Masaki

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\2340000 ( Direct Cost: \1800000 、 Indirect Cost:\540000 )

    Conformal field theory (CFT) is a field theory that is invariant under local scale transformations and appears in various physical systems. Recently, it was found that various good properties of CFTs are preserved when a deformation called TTbar deformation is applied to CFTs, and it is important to understand the mechanism and properties of such deformations. We investigate the physics of TTbar deformations in the framework of the AdS/CFT correspondence using a method called random geometry and, in particular, we explore various aspects of non-unitarity exhibited by the correlation functions. On the CFT side, when an operator is inserted, the physical quantity exhibits pathological behaviors around the insertion point and, on the AdS side, the space-time appears to be excised in a conical region with the insertion point of the operator as the vertex. This result must be useful for going beyond the framework of the usual AdS/CFT correspondence.

  4. Microstructure of Black Holes and String Theory

    Grant number:16H03979  2016.4 - 2020.3

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    Shigemori Masaki

      More details

    Authorship:Principal investigator 

    Grant amount:\17420000 ( Direct Cost: \13400000 、 Indirect Cost:\4020000 )

    Black holes are almost featureless macroscopically but, microscopically, they must be made of microstates with non-trivial structure. Some of such black-hole microstates are known to be described by “microstate geometries” -- smooth and horizonless solutions of classical gravity theory. In this research, we constructed various microstate geometries that describe microstates of black holes that appear in string theory. These microstate geometries are called “superstrata” and represent the most general class of microstate geometries ever constructed. The microstate geometries constructed in the current project provide indispensable tools that can be used to explore microscopic physics of black holes in a very concrete manner.

  5. ブラックホールの微視的構造と弦理論 研究課題

    2016.4 - 2020.3

    科学研究費補助金  基盤研究(B)

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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Social Contribution 8

  1. NHK名古屋 宇宙講座「弦理論とはなにか」

    Role(s):Lecturer

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【宇宙と物質の起源】  2025.7

     More details

    Audience: General

    Type:Lecture

  2. NHK名古屋 宇宙講座「ホログラフィック原理とはなにか」

    Role(s):Lecturer

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【宇宙と物質の起源】  2024.4

     More details

    Audience: General

    Type:Lecture

  3. NHK名古屋 宇宙講座「ホログラフィック原理とはなにか」

    Role(s):Lecturer

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【宇宙と物質の起源】  2023.4

     More details

    Audience: General

    Type:Lecture

  4. 栄 中日文化センター講座「ホログラフィーとは何か」

    Role(s):Lecturer

    栄 中日文化センター  栄 中日文化センター講座「宇宙の始まりに迫る」  2022.5

  5. NHK名古屋 宇宙講座「ブラックホールの中には何があるのか」

    Role(s):Lecturer

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【空洞の宇宙】  2022.5

     More details

    Audience: General

    Type:Lecture

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