研究の紹介

　　　　　自然界に存在する力には、大きく分けて、重力（一般相対性論）と電磁力、核力
　　　　（ゲージ理論）があります。両者をミクロなレベルで統一する理論（量子重力理論）
　　　　は究極の基礎理論と考えられています。その有力な候補として、超弦理論と呼ば
　　　　れる理論があり、そのさらなる解析が私の主要な研究対象です。

　　　最近の研究テーマ(非専門家向けの解説はこのページを参照。)

　　　　　エンタングルメントエントロピーの重力的解釈、またそれを応用して、「ホログラフィー原理とは何か？」
　　　　　「重力理論の時空は量子エンタングルメントからできているのか？」などを超弦理論、物性物理、
　　　　　量子情報理論などの多角的視点から研究する。またこのアイデアを基に、
　　　　　量子重力理論の新しい記述法を模索したい。


　　　　　このテーマ周辺に関して私が行った一般講演：
　　　　　[日本物理学会　第23回オンライン物理講話　「量子エンタングルメントから創発するホログラフィック宇宙」]　講演スライドはこちら
　　　　　[学術変革領域研究A「極限宇宙」第一回市民講演会：量子情報から極限宇宙へ2022年11月26日][(PDF)]
　　　　　[京都大学11月祭本部講演2022年11月 「量子情報から創発する宇宙」(PDF)]
　　　　　[日本学術会議 公開シンポジウム「物理学のアプローチが開く世界とその展開」2022年11月 「量子ビットから生まれる宇宙」(PDF)]
　　　　　[仁科記念講演会2019年12月(PDF)「量子ビットの幾何学から重力へ」]
　　　　　[日本物理学会大阪支部　2018年12月公開シンポジウム 　(PDF)「ブラックホールから生まれたホログラフィー原理」]
　　　　　[JAXA宇宙科学談話会2017年5月「超ひも理論の最前線：宇宙は量子ビットから創られているのか？」]
　　　　　[西宮湯川記念科学セミナー2014年12月「超ひも理論の最前線： ブラックホールから ホログラフィー原理へ」]
　　　　　[第３４回知の拠点セミナー2014年7月「超ひも理論のフロンティア： ブラックホールから ホログラフィー原理へ」]

　　　　　このテーマの最近の招待講演(物理の専門家向け)
　　 　　　 [南部コロキウム2022年5月(日本語)]
　　　　　 [日本物理学会総合講演2022年3月（英語）]
　　　　　[基研研究会「量子情報エントロピーと物理」のチュートリアル講演2022年3月(日本語)]　

　 　　　　このテーマの私の最近の研究に関する科研費ニュース記事
　　　　 　[2015年度Vol.2]

　　　　　このテーマに関する集中講義の冒頭（学部・大学院生向け）：
　　　　　[阪大集中講義2017年10月オープニング]
　　　　　
　　　　　このテーマに関連する私の海外におけるスクールでの講義（大学院生向け）：
　　　　　[冬の学校@CERN,スイス,2012]　[第7回アジア冬の学校@北京,中国,2013]
　　　　　[Arnold Sommerfeld 夏の学校@ミュンヘン,ドイツ,2013]
　　　　　[第8回アジア冬の学校@puri,インド,2014]
　　　　　[トリエステ春の学校,イタリア,2014]

　　　過去の研究分野
　　　　　
　　　　　量子重力理論としての超弦理論。特に、重力とゲージ理論の双対性(AdS/CFT対応)、
　　　　　AdS/CFT対応の物性物理への応用、行列模型と２次元弦理論、閉弦タキオン凝縮、
　　　　　不安定なD-brane上のタキオン凝縮、共形場理論と境界状態、非可換幾何とソリトンなどなど。

　　　研究実績

　　　　　論文リスト[INSPIRE][Google Scholar]
　　　　　研究発表
　　　　　博士論文　「Super String Theory in Melvin Background」(ps-file)
　　　　　修士論文　「超弦理論における非BPS状態」(pdf-file)


　　　　 受賞

　　　　　2011年　第4回湯川記念財団・木村利栄理論物理学賞受賞
　　　　　2013年　第28回西宮湯川記念賞受賞
　　　　　2014年　ニューホライゾンズ物理学賞受賞
　　　　　2016年　仁科記念賞受賞
　　　　　2024年　ICTPディラックメダル受賞

　　　　 著書

　　　　　[1]基本法則から読み解く物理学最前線 【23】巻 「量子エンタングルメントから創発する宇宙」 共立出版 2020年9月

　　　　　[2] 臨時別冊・数理科学2014年4月　SGC106, SDB 25　「ホログラフィー原理と量子エンタングルメント」　
　　　　　　　サイエンス社　2014年4月　[正誤表]

　　　　　[3] M. Rangamani and T. Takayanagi, ``Holographic Entanglement Entropy''
　　　　　　　Lecture Notes in Physics, Springer, 2017

　　　科学雑誌・学会誌等(執筆ないし協力したもの）

　　　　　科学「量子力学100年の展開」岩波書店　2024年8月号　[高柳の記事「宇宙は究極の量子コンピューター？」のPDFはこちら]　
　　　　　数理科学「素粒子物理と物性物理」　2023年10月号
　　　　　日経サイエンス「特集：時空と情報」　2021年6月号
　　　　　数理科学 「時空概念と物理学の発展」サイエンス社 　2021年1月号
　　　　　日経サイエンス　「量子宇宙　ホーキングから最新理論まで」　別冊229　2018年10月
　　　　　Newton 「空間は幻なのか!? 「ホログラフィー原理」が示す新しい宇宙観」　ニュートンプレス 2018年10月号
　　　　　数理科学 「量子情報と物理学のフロンティア」サイエンス社 2018年6月号
　　　　　パリティー　「量子情報による時空の創発」　丸善　2017年12月号
　　　　　日経サイエンス「量子ビットから生まれる時空」　2017年4月号
　　　　　日経サイエンス「ホログラフィー原理を解く」　特集：時空と量子もつれ　2017年1月号
　　　　　科学　「宇宙は量子エンタングルメントからできている？」　岩波　2015年8月号
　　　　　パリティ　「特集：物理科学、この１年：エンタングルメントエントロピーとゲージ重力対応」　丸善　2015月1月号
　　　　　日本物理学会誌　「AdS/CFT対応とエンタングルメント 」、2014年第59巻第6号361頁
　　　　　日本物理学会誌　「AdS/CFT対応？―超弦理論と量子凝縮系物理のモダンな交流」　2014年第69巻第2号72頁
　　　　　数理科学　「熱・統計力学からみた重力」　サイエンス社　2014月9月号
　　　　　数理科学　「物性物理とブラックホール熱力学」　サイエンス社　2011月10月号39頁
　　　　　パリティ　「特集：物理科学、この１年：超弦理論における物性物理学の視点」　丸善　2011月1月号36頁
　　　　　別冊数理科学　「量子重力と共形場理論」　サイエンス社　2009年9月号　量子重力理論ー広がる多彩な最前線
　　　　　数理科学　「双対性という概念」　サイエンス社　　2009年7月号36頁
　　　　　数理科学　「ホログラフィック理論とは何か？」　　サイエンス社　　2007月12月号50頁
　　　　　日本物理学会誌　「エンタングルメント・エントロピーのホログラフィーを用いた幾何学的記述」　2007年第62巻第6号421頁
　　　　　日本物理学会誌　「行列模型と不安定なDブレインの量子力学 」、2004年第59巻第11号768頁
　　　　　
　　　　翻訳した記事・講義ノート等

　　　　　パリティ　「ブラックホールから学ぶ強結合粒子系の性質」　C・ジョンソン、P.スタインバーグ著　(高柳訳)　丸善　2011月6月号10頁
　　　　　E. Martinec氏(Chicago大) "Manifestations of the D1/D5 system"(ps-file)
　　　　　　　（「Recent Advances in String Theory」,1999/12/8-10, 東大数理）
　　　　　斎藤政彦氏 (神戸大学) "楕円曲面とMordell-Weil格子"(ps-file)　
　　　　　　　（「弦理論の数学的側面」 (1998年12月 関西セミナーハウス)

　　　　主要論文

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