前期集中 その他 連講. 単位数/Credit(s): 1. 担当教員/Instructor : 理学部非常勤講師. 学期/Semester: 前期集中. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PNP605J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
量子基礎物理学
Dブレインと場の量子論
D-branes and Quantum Field Theory
弦理論はあらゆる素粒子とその相互作用を統一する究極の統一理論の候補と
考えられている理論であるが、1990年代後半に起こった弦理論の第二革命以来、
場の量子論との深淵な関係が様々な形で見出され、注目されている。
例えば、弦理論は、QCDに代表されるような強結合の場の量子論に対する
思いがけない解析法を提供するなど、場の量子論の性質を理解する上で
大変有用な枠組みを与える。また、ある状況において弦理論と場の量子論が
理論的に等価になることが予想されており、量子重力理論を場の量子論を用いて
定式化する試みもなされている。本講義の主な目的は、そうした発展を
理解する上で必要な基礎知識を学び、場の量子論と弦理論の双方への理解を
深めることにある。まず、弦の量子化の手続きの概要を紹介し、
タイプII超弦理論の低エネルギーにどのような粒子が現れるのかを説明する。
特に開弦の自由度を考えることにより、Dブレインと呼ばれる物体の上に
ゲージ理論が実現されることを見る。そして、いろいろな種類のDブレイン
を組み合わせることによって、様々なゲージ理論を弦理論の枠内に実現する
方法を解説する。そのような系に対して、弦理論において知られている双対性
を適用することによって、場の量子論に関する新たな知見が得られるという
ことをいくつかの具体例を用いながら議論する。
String theory is a candidate for the ultimate unified theory that
unifies all elementary particles and their interactions.
However, since the second revolution of string theory started
in the late 1990s, its profound relationship with quantum field
theory has been discovered in various ways and has attracted
much attention.
For example, string theory provides a very useful framework for
understanding the properties of quantum field theory, which leads
to some unorthodox analytical methods to analyze strongly coupled
quantum field theory such as QCD. Under certain circumstances,
quantum field theory is conjectured to be equivalent to string theory.
Based on this conjecture, attempts have been made to formulate quantum
gravity using quantum field theory.
The main purpose of this lecture is to provide students with the basic
knowledge necessary to understand such developments and to deepen
the understanding of both quantum field theory and string theory.
We start with an overview of string quantization procedures and
explain the low energy field contents in type II superstring theory.
In particular, by considering the open string degrees of freedom,
we will show that gauge theories can be realized on an object
called D-branes. We will then explain how to realize various gauge
theories within the framework of string theory by combining various
types of D-branes. Some new insights into the quantum field theory
gained by applying known dualities in string theory will be discussed.
弦理論の基礎的な事柄を学びつつ、弦理論と場の量子論の間の関係の理解を
深める。
To deepen the understanding of the relationship between string theory
and quantum field theory, while learning the fundamentals of string theory.
1. イントロダクション
2. 弦の量子化
3. Dブレイン
4. 超重力理論
5. S双対性、T双対性
6. ホログラフィック双対
7. 場の量子論への応用
1. introduction
2. quantization of strings
3. d-brain
4. supergravity theory
5. S-duality, T-duality
6. holographic duality
7. application to quantum field theory
出席とレポートなど。
Participation and reports, etc.
特になし。
No textbook, references will be quoted in the lecture.
講義内容の復習など。
Self-learning and reviewing of the content of the lecture.
授業実施方法 対面
In person