2024/09/30 更新

写真a

シゲモリ　マサキ
重森　正樹
SHIGEMORI Masaki
所属
大学院理学研究科 理学専攻 物理学第二 教授
理学部 物理学科 教授
大学院担当
大学院理学研究科
職名
教授
外部リンク

学位 1

  1. Ph.D. （ 2004年9月   University of California, Los Angeles ） 

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研究キーワード 6

  1. AdS/CFT対応

  2. ブラックホール

  3. ブラックホールの微視的状態

  4. 弦理論

  5. 素粒子論

  6. 超重力理論

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研究分野 1

  1. 自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理にする理論

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経歴 8

  1. 名古屋大学   理学研究科   教授

    2021年10月 - 現在

  2. 名古屋大学   大学院理学研究科   教授

    2021年10月 - 現在

  3. 京都大学   基礎物理学研究所   特任教授

    2019年4月 - 現在

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    国名：日本国

  4. 名古屋大学   大学院理学研究科   特任教授

    2018年10月 - 2021年9月

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    国名：日本国

  5. 京都大学   基礎物理学研究所   特任准教授

    2016年10月 - 2019年3月

  6. ロンドン大学クリーン・メアリー   物理天文学科   講師

    2016年10月 - 2018年9月

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    国名：グレートブリテン・北アイルランド連合王国(英国)

  7. 京都大学   基礎物理学研究所   特任准教授

    2013年4月 - 2016年9月

  8. 名古屋大学   素粒子宇宙起源研究機構   特任助教

    2010年11月 - 2013年3月

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学歴 1

  1. University of California, Los Angeles

    2000年9月 - 2004年9月

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    国名： アメリカ合衆国

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所属学協会 1

  1. 日本物理学会

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論文 35

  1. Conformal field theory on TTbar-deformed space and correlators from dynamical coordinate transformations 査読有り 国際共著 国際誌

    Hirano, S; Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   2024 巻 ( 7 )   2024年7月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of High Energy Physics  

    We study the map between two descriptions of the TT¯ deformation of conformal field theory (CFT): one is the defining description as a deformation of CFT by the TT¯-operator. The other is an alternative description as the undeformed CFT on the dynamical TT¯-deformed space that backreacts to the state or operator insertions, reminiscent of the theory of gravity. Instead of adopting the topological gravity description, we develop a more literal CFT-based operator formalism that facilitates systematic and straightforward computations of the TT¯-deformation of the stress tensor, operators, and their correlators, while rederiving known results in the literature. Along the way, we discuss the backreaction to the TT¯-deformed space in response to local operators and exhibit the hard-disk and free-space structures in the UV-cutoff and Hagedorn phases, respectively, suggested by Cardy-Doyon and Jiang. To capitalize on the alternative description of the TT¯-deformed CFT, we focus on the correlators of semi-heavy operators, i.e., the operators of large conformal dimension ∆ ≫ c, and show an intuitive and simple way to obtain the TT¯-deformed correlators from those of the undeformed CFT on the TT¯-deformed space via dynamical coordinate transformations. This may have implications in the holographic dual description, pointing towards a working dictionary for a class of matter correlators in the cutoff AdS picture.

    DOI： 10.1007/JHEP07(2024)190

    Web of Science

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  2. Exact non-Abelian supertubes 査読有り 国際誌

    Nemoto, R; Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   2024 巻 ( 3 ) 頁： 052   2024年3月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of High Energy Physics  

    Supertubes are supersymmetric configurations in string theory in which branes are extending along a closed curve. For a supertube of codimension two, its dipole charge is characterized by the duality monodromy around the closed curve. When multiple codimension-2 supertubes are present, the monodromies around different supertubes can be non-commuting, namely non-Abelian. Non-Abelian configurations of supertubes are expected to play an important role in non-perturbative physics of string theory, especially black holes. In this paper, in the framework of five-dimensional supergravity, we construct exact solutions describing codimension-2 supertubes in three-dimensional space. We use an extension formula to construct a three-dimensional solution from a two-dimensional seed solution. The two-dimensional seed is an F-theory like configuration in which a torus is nontrivially fibered over a complex plane. In the first example, there is a stack of circular supertubes around which there is a non-trivial monodromy. In some cases this can be thought of as a microstate of a black hole in AdS2 × S2. The second example is an axi-symmetric solution with two stacks of circular supertubes with non-Abelian monodromies. In addition, there is a continuous distribution of charges on the symmetry axis.

    DOI： 10.1007/JHEP03(2024)052

    Web of Science

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  3. Superstrata on orbifolded backgrounds 査読有り 国際誌

    Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   2023 巻 ( 2 )   2023年2月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/JHEP02(2023)099

    Web of Science

  4. Interpolating between multi-center microstate geometries 査読有り 国際誌

    Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   2021 巻 ( 9 )   2021年9月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of High Energy Physics  

    We study interpolation between two multi-center microstate geometries in 4d/5d that represent Lunin-Mathur geometries with circular profiles. The interpolating solution is a Lunin-Mathur geometry with a helical profile, and is represented by a 2-center solution with a codimension-2 source. The interpolating 2-center solution exhibits interesting features such as some of the charges being delocalized, and some of the charges getting transferred from the codimension-2 center to the other, codimension-3 center as the interpolation proceeds. We also discuss the spectral flow of this entire process and speculate on the relevance of such solutions to understanding general microstates of 3-charge black holes.

    DOI： 10.1007/JHEP09(2021)010

    Web of Science

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  5. TTbar Deformation of stress-tensor correlators from random geometry 査読有り 国際共著 国際誌

    Hirano, S; Nakajima, T; Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   2021 巻 ( 4 )   2021年4月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of High Energy Physics  

    We study stress-tensor correlators in the TT¯ -deformed conformal field theories in two dimensions. Using the random geometry approach to the TT¯ deformation, we develop a geometrical method to compute stress-tensor correlators. More specifically, we derive the TT¯ deformation to the Polyakov-Liouville conformal anomaly action and calculate three and four-point correlators to the first-order in the TT¯ deformation from the deformed Polyakov-Liouville action. The results are checked against the standard conformal perturbation theory computation and we further check consistency with the TT¯ -deformed operator product expansions of the stress tensor. A salient feature of the TT¯ -deformed stress-tensor correlators is a logarithmic correction that is absent in two and three-point functions but starts appearing in a four-point function.

    DOI： 10.1007/JHEP04(2021)270

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  6. Counting D1-D5-P microstates in supergravity 査読有り 国際共著 国際誌

    Mayerson, DR; Shigemori, M

    SCIPOST PHYSICS   10 巻 ( 1 )   2021年1月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：SciPost Physics  

    We quantize the D1-D5-P microstate geometries known as superstrata directly in supergravity. We use Rychkov's consistency condition [hep-th/0512053] which was derived for the D1-D5 system; for superstrata, this condition turns out to be strong enough to fix the symplectic form uniquely. For the (1, 0, n) superstrata, we further confirm this quantization by a bona-fide explicit computation of the symplectic form using the semiclassical covariant quantization method in supergravity. We use the resulting quantizations to count the known supergravity superstrata states, finding agreement with previous countings that the number of these states grows parametrically smaller than those of the corresponding black hole.

    DOI： 10.21468/SciPostPhys.10.1.018

    Web of Science

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  7. Random boundary geometry and gravity dual of TTbar deformation 査読有り 国際共著 国際誌

    Hirano, S; Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   2020 巻 ( 11 )   2020年11月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of High Energy Physics  

    We study the random geometry approach to the TT¯ deformation of 2d conformal field theory developed by Cardy and discuss its realization in a gravity dual. In this representation, the gravity dual of the TT¯ deformation becomes a straightforward translation of the field theory language. Namely, the dual geometry is an ensemble of AdS3 spaces or BTZ black holes, without a finite cutoff, but instead with randomly fluctuating boundary diffeomorphisms. This reflects an increase in degrees of freedom in the renormalization group flow to the UV by the irrelevant TT¯ operator. We streamline the method of computation and calculate the energy spectrum and the thermal free energy in a manner that can be directly translated into the gravity dual language. We further generalize this approach to correlation functions and reproduce the all-order result with universal logarithmic corrections computed by Cardy in a different method. In contrast to earlier proposals, this version of the gravity dual of the TT¯ deformation works not only for the energy spectrum and the thermal free energy but also for correlation functions.

    DOI： 10.1007/JHEP11(2020)108

    Web of Science

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  8. Superstrata 招待有り 査読有り 国際誌

    Shigemori, M

    GENERAL RELATIVITY AND GRAVITATION   52 巻 ( 5 ) 頁： 51   2020年5月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：General Relativity and Gravitation  

    We give a survey of the present status of the microstate geometries called superstrata. Superstrata are smooth, horizonless solutions of six-dimensional supergravity that represent some of the microstates of the D1–D5–P black hole in string theory. They are the most general microstate geometries of that sort whose CFT dual states are identified. After reviewing relevant features of the dual CFT, we discuss the construction of superstratum solutions in supergravity, based on the linear structure of the BPS equations. We also review some of recent work on generalizations of superstrata and physical properties of superstrata. Although the number of superstrata constructed so far is not enough to account for the black-hole entropy, they give us valuable insights into the microscopic physics of black holes.

    DOI： 10.1007/s10714-020-02698-8

    Web of Science

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    arXiv

  9. Counting superstrata 査読有り 国際誌

    Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   10 巻 ( 10 ) 頁： 017 - 017   2019年10月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of High Energy Physics  

    We count the number of regular supersymmetric solutions in supergravity, called superstrata, that represent non-linear completion of linear fluctuations around empty AdS3×S3. These solutions carry the same charges as the D1-D5-P black hole and represent its microstates. We estimate the entropy using thermodynamic approximation and find that it is parametrically smaller than the area-entropy of the D1-D5-P black hole. Therefore, these superstrata based on AdS3× S3 are not typical microstates of the black hole. What are missing in the superstrata based on AdS3× S3 are higher and fractional modes in the dual CFT language. We speculate on what kind of other configurations to look at as possible realization of those modes in gravity picture, such as superstrata based on other geometries, as well as other brane configurations.

    DOI： 10.1007/JHEP10(2019)017

    Web of Science

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    arXiv

  10. Supercharging superstrata 査読有り 国際共著 国際誌

    Ceplak, N; Russo, R; Shigemori, M

    JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS   03 巻 ( 3 ) 頁： 095 - 095   2019年3月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）   出版者・発行元：Journal of High Energy Physics  

    We construct a new class of smooth horizonless microstate geometries of the supersymmetric D1-D5-P black hole in type IIB supergravity. We first work in the AdS 3 × S 3 decoupling limit and use the fermionic symmetries of the theory to generate new momentum carrying perturbations in the bulk that have an explicit CFT dual description. We then use the supergravity equations to calculate the backreaction of these perturbations and find the full non-linear solutions both in the asymptotically AdS and asymptotically flat case. These new geometries have a simpler structure than the previously known superstrata solutions.

    DOI： 10.1007/JHEP03(2019)095

    Web of Science

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    arXiv

  11. Asymptotically-flat supergravity solutions deep inside the black-hole regime 査読有り 国際共著 国際誌

    Bena, Iosif, Giusto, Stefano, Martinec, Emil J., Russo, Rodolfo, Shigemori, Masaki, David Turton, Warner, Nicholas P.

    Journal of High Energy Physics   02 巻   頁： 014 - 014   2018年2月

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/JHEP02(2018)014

    arXiv

  12. Non-Abelian Supertubes 査読有り 国際共著 国際誌

    Jose J. Fernandez-Melgarejo, Minkyu Park, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   12 巻   頁： 103   2017年12月

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1007/JHEP12(2017)103

    arXiv

  13. Smooth horizonless geometries deep inside the black-hole regime 査読有り 国際共著 国際誌

    I. Bena, S. Giusto, E. J. Martinec, R. Russo, M. Shigemori, D. Turton and N. P. Warner

    Physcal Review Letters   117 巻   頁： 201601   2016年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.117.201601

  14. Supersymmetric Solutions in Six Dimensions: A Linear Structure 査読有り 国際共著 国際誌

    Iosif Bena, Stefano Giusto, Masaki Shigemori, Nicholas P. Warner

    Journal of High Energy Physics   03 巻   頁： 084   2012年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： http://dx.doi.org/10.1007/JHEP03(2012)084

  15. Moulting Black Holes 査読有り 国際共著 国際誌

    Iosif Bena, Borun D. Chowdhury, Jan de Boer, Sheer El-Showk, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   03 巻   頁： 094   2012年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1007/JHEP03(2012)094

  16. Double, Double Supertube Bubble 査読有り 国際共著 国際誌

    Iosif Bena, Jan de Boer, Masaki Shigemori, Nicholas P. Warner

    Journal of High Energy Physics   1110 巻   頁： 116   2011年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1007/JHEP10(2011)116

  17. Holographic Thermalization 査読有り 国際共著 国際誌

    Vijay Balasubramanian, Alice Bernamonti, Jan de Boer, Niel Copland, Ben Craps, Esko Keski-Vakkuri, Berndt Muller, Andreas Schafer, Masaki Shigemori, Wieland Staessens

    Physical Review D   84 巻   頁： 026010   2011年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevD.84.026010

  18. Thermalization of Strongly Coupled Field Theories 査読有り 国際共著 国際誌

    Vijay Balasubramanian, Alice Bernamonti, Jan de Boer, Niel Copland, Ben Craps, Esko Keski-Vakkuri, Berndt Muller, Andreas Schafer, Masaki Shigemori, Wieland Staessens

    Physical Review Letters   106 巻   頁： 191601   2011年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.191601

  19. Exotic branes and non-geometric backgrounds 査読有り 国際共著 国際誌

    Jan de Boer, Masaki Shigemori

    Physical Review Letters   104 巻   頁： 251603   2010年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.104.251603

  20. Brownian motion in AdS/CFT 査読有り 国際共著 国際誌

    Jan de Boer, Veronika E. Hubeny, Mukund Rangamani, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   0907 巻   頁： 094   2009年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1088/1126-6708/2009/07/094

  21. Nonsupersymmetric Brane/Antibrane Configurations in Type IIA and M Theory 査読有り 国際共著 国際誌

    Nuclear Physics B   789 巻   頁： 294-361   2008年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2007.08.010

  22. Nonsupersymmetric Flux Vacua and Perturbed N=2 Systems 査読有り 国際共著 国際誌

    Lotte Hollands, Joseph Marsano, Kyriakos Papadodimas, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   0810 巻   頁： 102   2008年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1088/1126-6708/2008/10/102

  23. Off-shell M5 Brane, Perturbed Seiberg-Witten Theory, and Metastable Vacua 査読有り 国際共著 国際誌

    Joseph Marsano, Kyriakos Papadodimas, Masaki Shigemori

    Nuclear Physics B   804 巻   頁： 19-69   2008年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2008.05.005

  24. Are There Four-Dimensional Small Black Rings? 査読有り 国際共著 国際誌

    Norihiro Iizuka, Masaki Shigemori

    Physical Review D   77 巻   頁： 044044   2008年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevD.77.044044

  25. Spinning strings as small black rings 査読有り 国際共著 国際誌

    Atish Dabholkar, Norihiro Iizuka, Ashik Iqubal, Ashoke Sen, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   0704 巻   頁： 017   2007年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1088/1126-6708/2007/04/017

  26. ブラックホールの統計力学的理解に向けて 招待有り 査読有り

    重森正樹

    日本物理学会誌   61 巻   頁： 506-510   2006年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：日本語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

  27. Precision microstate counting of small black rings 査読有り 国際共著 国際誌

    Atish Dabholkar, Norihiro Iizuka, Ashik Iqubal, Masaki Shigemori

    Physical Review Letters   96 巻   頁： 071601   2006年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.071601

  28. A Note on D1-D5-J system and 5-D small black ring 査読有り 国際共著 国際誌

    Norihiro Iizuka, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   0508 巻   頁： 100   2005年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1088/1126-6708/2005/08/100

  29. Massless black holes and black rings as effective geometries of the D1-D5 system 査読有り 国際共著 国際誌

    Vijay Balasubramanian, Per Kraus, Masaki Shigemori

    Classical and Quantum Gravity   22 巻   頁： 4803-4838   2005年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1088/0264-9381/22/22/010

  30. On low rank classical groups in string theory, gauge theory and matrix models 査読有り 国際共著 国際誌

    Kenneth A. Intriligator, Per Kraus, Anton V. Ryzhov, Masaki Shigemori, Cumrun Vafa

    Nuclear Physics B   682 巻   頁： 45-82   2004年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2003.12.030

  31. Supersymmetric gauge theories with flavors and matrix models 査読有り 国際共著 国際誌

    Chang-hyun Ahn, Bo Feng, Yutaka Ookouchi, Masaki Shigemori

    Nuclear Physics B   698 巻   頁： 3-52   2004年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2004.07.015

  32. On the matter of the Dijkgraaf-Vafa conjecture 査読有り 国際共著 国際誌

    Per Kraus, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   0304 巻   頁： 052   2003年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1088/1126-6708/2003/04/052

  33. Loop equations, matrix models, and N=1 supersymmetric gauge theories 査読有り 国際共著 国際誌

    Per Kraus, Anton V. Ryzhov, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   0305 巻   頁： 059   2003年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1088/1126-6708/2003/05/059

  34. Non-commutative instantons and the Seiberg-Witten map 査読有り 国際共著 国際誌

    Per Kraus, Masaki Shigemori

    Journal of High Energy Physics   0206 巻   頁： 034   2002年

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    担当区分：筆頭著者   記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： 10.1088/1126-6708/2002/06/034

  35. Strings in noncompact space-times: Boundary terms and conserved charges. 査読有り 国際共著 国際誌

    Per Kraus, Anton Ryzhov, Masaki Shigemori

    Physical Review D   66 巻   頁： 22   2002年

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    記述言語：英語   掲載種別：研究論文（学術雑誌）  

    DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevD.66.106001

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講演・口頭発表等 18

  1. String entanglement entropy 国際会議

    Extreme Universe -- Fourth Annual Meeting  2024年9月26日 

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    開催年月日： 2024年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：Osaka University, Osaka   国名：日本国  

  2. Exact Non-Abelian Supertubes 招待有り 国際会議

    Masaki Shigemori

    Black-Hole Microstructure V  2023年6月9日 

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    開催年月日： 2023年6月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：CEA Saclay   国名：フランス共和国  

  3. Fractional modes and superstrata 招待有り 国際会議

    Masaki Shigemori

    Quantum Extreme Universe from Quantum Information  2022年9月29日 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2022年9月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto, Japan  

  4. Interpolating between multi-center solutions 招待有り 国際会議

    Masaki Shigemori

    Black-hole microstructure III  2021年6月9日 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2021年6月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    開催地：CEA Saclay, France  

  5. TTbar deformation of stress-tensor correlators from random geometry 招待有り 国際共著

    Masaki Shigemori

    大阪大学素粒子論セミナー  2021年6月1日  素粒子論グループ

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    開催年月日： 2021年6月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    開催地：大阪大学(Zoom)  

  6. Moulting black holes

    Masaki Shigemori

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    開催年月日： 2011年6月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

  7. Exotic branes and non-geometric backgrounds

    Masaki Shigemori

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    開催年月日： 2011年3月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  8. Moulting black holes

    Masaki Shigemori

    IPMU workshop on black holes 

    　詳細を見る

    開催年月日： 2011年2月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

  9. Exotic branes and non-geometric backgrounds

    Masaki Shigemori

    　詳細を見る

    開催年月日： 2011年2月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  10. Exotic branes and non-geometric backgrounds 国際会議

    Masaki Shigemori

    International Conference on Strings, M-Theory and Quantum Gravity 

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    開催年月日： 2010年6月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

  11. Brownian motion in AdS/CFT

    Masaki Shigemori

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    開催年月日： 2009年12月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  12. Brownian motion in AdS/CFT

    Masaki Shigemori

    Branes, Strings, and Black Holes 

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    開催年月日： 2009年10月

    記述言語：日本語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  13. Brownian motion in AdS/CFT 国際会議

    Masaki Shigemori

    String Theory 

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    開催年月日： 2009年7月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

  14. Brownian motion in AdS/CFT 国際会議

    Masaki Shigemori

    Tenth Workshop on Non-Perturbative Quantum Chromodynamics 

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    開催年月日： 2009年6月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  15. Small black rings 国際会議

    Masaki Shigemori

    Black Holes: A Landscape of Theoretical Physics Problems 

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    開催年月日： 2008年8月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

  16. Small black rings 国際会議

    Masaki Shigemori

    Southern California Strings Seminar 

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    開催年月日： 2006年12月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（招待・特別）  

    国名：日本国  

  17. How a Black Hole Emerges from a Pure State 国際会議

    Masaki Shigemori

    IPM String School and Workshop 

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    開催年月日： 2006年4月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

  18. Counting Small Black Rings 国際会議

    Masaki Shigemori

    Mathematical Structures in String Theory 

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    開催年月日： 2005年12月

    記述言語：英語   会議種別：口頭発表（一般）  

    国名：日本国  

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科研費 6

  1. 弦理論におけるブラックホールの微視的状態

    研究課題/研究課題番号：24K00626  2024年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    重森 正樹

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：18590000円 （ 直接経費：14300000円 、 間接経費：4290000円 ）

    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

    研究課題/研究課題番号：21H05184  2021年9月 - 2026年3月

    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

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    担当区分：研究分担者  資金種別：競争的資金

    「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。
    量子もつれの指標となるエンタングルメントエントロピーはHilbert 空間が直積の構造を持たない場合、スピン系のような定義が使えない。しかしブラックホールに等価な場の理論はゲージ理論である（ゲージ重力対応）。故にゲージ理論における量子もつれを理解することは、ゲージ重力対応、ひいてはブラックホールを理解する上で非常に重要であることは明らかであろう。ゲージ理論では、ガウスの法則等によりHilbert空間が直積の構造をもたず、Bell Pair に相当するエンタングルメントエントロピーの計算は単純な経路積分の結果と食い違う。City University of New York (米国)の Daniel Kabat 氏とともに姉川尊徳、飯塚則裕は、砂時計法という新しい手法を開発、またさらにそれを発展させ、エンタングルメントを引き起こす断面領域が球面の場合、この砂時計法により経路積分から Bell Pair に相当する正しい係数をゲージ理論で導くことに成功した。
    <BR>
    また量子情報の概念とゲージ重力対応を融合させブラックホールの内部を理解するためには量子情報の専門家から量子情報の概念を学ぶ必要がある。交流研究会を積極的に開催し、互いに知見を共有する場を設けた。量子情報の専門家との交流研究会は100人を超える参加者があり、弦理論の方から最近のアイランド公式（B01班、飯塚、宇賀神）、量子情報の専門家からPetz map（Buscemi, A01班）やHayden-Preskillモデル（中田, A01班、田嶋）について知見を共有できた。
    交流研究会も活発な議論をおこない、互いの知見を交換し、活発な議論がおこなわれ非常に有益であった。
    また砂時計法もより理解が深まり、ゲージ理論のエンタングルメントについてもさらなる知見を深めることができた。
    交流研究会などで得られた知識を量子ブラックホールの研究に活かした研究を推し進めていく。
    また新たに雇用する研究員たちと共に、ブラックホールの内部を読み解く研究や、ブラックホールに等価な量子多体系を調べる研究、および宇宙への応用も念頭に入れたde Sitter空間のホログラフィー等の研究を推し進めていく。

  3. TTbar変形とホログラフィー

    研究課題/研究課題番号：21K03552  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    重森 正樹

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    担当区分：研究代表者 

    配分額：2340000円 （ 直接経費：1800000円 、 間接経費：540000円 ）

    AdS/CFT 対応によると、或る種の共形場理論 (CFT) はAdS 空間と呼ばれる時空における重力理論と等価である。近年TTbar 変形と呼ばれるCFTの変形が興味深い性質を持つとして注目を集めている。本研究では、CFT側でのTTbar変形がそれに対応するAdS重力理論側でどう実現されるかをランダム幾何の方法を用いて解明する。そして、導かれたホログラフィーの辞書を用いてTTbar変形された理論における物理量を計算し、通常のCFTとTTbar変形された理論の違いを調べる。TTbar変形を足がかりにして、AdS/CFT対応がもっと一般な時空に適用できるものに変形・拡張され得るのかを探る。
    本研究では、TTbar変形をAdS/CFT対応の文脈で考察し、CFT側での変形が、ホログラフィック双対であるAdS重力理論側ではどのように実現されるかを明らかにする。特に興味のある研究テーマの１つとして、TTbar変形によりAdS時空における重力理論が非ユニタリになるメカニズムを明らかにするということがある。昨年度に引き続き、R4年度は、これと関係して、TTbar変形した理論における相関関数が非ユニタリになる原因を調べるため、TTbar変形した理論において、一般的な演算子を挿入したときにどのように物理量が振る舞うかを解析した。
    昨年度は、TTbar変形された理論において演算子を挿入したときのストレステンソルの振る舞いを場の理論側で調べたが、今年度は、ホログラフィック双対であるAdS重力理論における場の振る舞いを調べた。挿入された演算子のもつストレステンソルによるバックリアクションのため、AdS時空は変形を受ける。Fefferman-Graham (FG)座標系においては、その変形により、演算子の挿入点を頂点とする円錐状の領域において時空が切り取られたように見えることを我々は明らかにした。ただし、時空の端には曲率がデルタ関数状に発散する特異点が存在する。これは、TTbar変形した理論がFG座標系において同径方向の座標をカットオフするというMcGoughらの主張と辻褄が合うように見える。そして、この結果は、TTbar変形が、通常のAdS/CFT対応を、一部が切り取られたAdS時空を用いることによって拡張するということに対応することを示唆する。したがって、一部が切り取られたAdS時空を用いてTTbar変形された理論の物理量を計算するホログラフィーの辞書の拡張が存在すると期待され、そのさらなる追求が望まれる。
    R4年度は、TTbar変形した場の理論において一般的な演算子を挿入することに対応するAdS重力側の解析を行い、演算子のもつストレステンソルのバックリアクションによって時空が円錐状に切り取られるように見えることを明らかにした。ただし、時空の端には曲率がデルタ関数状に発散する特異点が存在する。これは新しく興味深い結果であり、TTbar変形されたホログラフィーの辞書を構築するための重要なヒントとなると期待される（おそらく、通常のホログラフィーを、一部が切り取られたAdS時空を用いるものに変更・拡張するものであると予想される）。いっぽうで、ストレステンソルの生成汎関数であるLiouville作用のTTbar変形を表す汎関数微分方程式の解析や、TTbar-Liouvile理論の解析は進んでいない。しかしながら、それとは異なる新しい方向性での進展が見られたので、全体としてはおおむね順調に進展していると判断する。
    今後の研究方針としては、一部が円錐状に切り取られたAdS時空を用いることにより、TTbar変形されたホログラフィーの辞書を導くということが第一に挙げられる。この円錐はその上で曲率が発散するような特異的な時空の境界を導入する。これは、いわゆるAdS/BCFT対応におけるend-of-the-worldブレーンや、あるいは笠-高柳公式をレプリカ法によって導出する際に現れる時空と類似しており、それとの類推から正しいホログラフィーの辞書を導きたい。その際に、Cardyによって導出された、TTbar変形された場の理論における相関関数の（いわゆる leading-log 近似における）振る舞いとの比較が有用となると期待される。さらにまた一方、非常に最近Aharonyらにより大きな運動量のもとで相関関数がCardyの結果とは違ってくるのではないかという指摘もされている。どちらの結果が正しいのか、我々のアプローチで明らかにしたい。

  4. ブラックホールの微視的構造と弦理論

    研究課題/研究課題番号：16H03979  2016年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    重森 正樹, 高柳 匡

    　 詳細を見る

    担当区分：研究代表者 

    配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）

    ブラックホールは巨視的にはほとんど持たないが、微視的には非自明な構造を持つ微視的状態から成るはずである。そのような微視的状態の中には、古典重力理論の滑らかで事象の地平面を持たない解として表される「幾何状態」が存在することが知られている。本研究では、弦理論に存在するブラックホールの微視的状態を表す様々な幾何状態を具体的に構成した。この幾何状態は「超層」と呼ばれ、これまでに構成された幾何状態の中で最も一般的なものである。本研究で構成された超層解は、ブラックホールの微視的物理を具体的に調べるための非常に有用な道具を提供する。
    ブラックホールの微視的物理は現代物理学の未解明問題の１つであり、そのためには量子力学と一般相対性理論を統一する理論である弦理論が鍵である。本研究は、ブラックホールの微視的状態を、弦理論の低エネルギー極限である超重力理論を用いて具体的に構成しようというものである。具体的な微視的状態が得られれば、それを用いてブラックホールの微視的物理を具体的に調べることが可能となり、未解明問題が解決できると期待される。また、近年、重力波の観測などによりブラックホールの直接観測が可能となった。ブラックホールの微視的理解は、観測可能な予言につながる可能性も秘めている。

  5. ブラックホールの微視的構造と弦理論 研究課題

    2016年4月 - 2020年3月

    科学研究費補助金  基盤研究(B)

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    担当区分：研究代表者 

  6. 弦理論におけるエキゾチックブレーンの物理

    研究課題/研究課題番号：24740159  2012年4月 - 2016年3月

    科学研究費補助金  若手研究(B)

    　 詳細を見る

    担当区分：研究代表者 

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社会貢献活動 7

  1. NHK名古屋 宇宙講座「ホログラフィック原理とはなにか」

    役割：講師

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【宇宙と物質の起源】  2024年4月

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    対象： 社会人・一般

    種別：講演会

  2. NHK名古屋 宇宙講座「ホログラフィック原理とはなにか」

    役割：講師

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【宇宙と物質の起源】  2023年4月

    　詳細を見る

    対象： 社会人・一般

    種別：講演会

  3. 栄 中日文化センター講座「ホログラフィーとは何か」

    役割：講師

    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年5月

  4. 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」

    役割：講師

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【空洞の宇宙】  2022年5月

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    対象： 社会人・一般

    種別：講演会

  5. NHK名古屋 宇宙講座「弦理論とは何か」

    役割：講師

    NHK名古屋  宇宙講座  2021年5月

  6. What's inside a black hole

    役割：講師

    2020年1月

  7. 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」

    役割：講師

    NHK名古屋  NHK名古屋 宇宙講座【空洞の宇宙】  2019年9月

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