초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 블랙홀의 시공간 구조를 홀로그래피 대응하는 응집물리 모형을 통해 이해하는 것을 목표로 한다. 강상관계를 이해하는 것은 고에너지 물리학과 응집물리학과 모두에서 중요한 과제이다. 특히, 강상관모형들 중에서 최대 양자혼돈성을 보여주는 모형들은 한차원 높은 시공간에 존재하는 블랙홀과 홀로그래피 대응을 이룬다고 추측되어진다. 최대 양자혼돈 강산관모형을 연구함으로써, 블랙홀의 시공간이 한차원 낮은 양자장론으로부터 어떻게 재구성되는지 이해할 수 있다. 또한, 이를 바탕으로 블랙홀 정보 역설과 같은 블랙홀 난제들을 연

□ 연구개요
본 연구는 블랙홀의 시공간 구조를 홀로그래피 대응하는 응집물리 모형을 통해 이해하는 것을 목표로 한다. 강상관계를 이해하는 것은 고에너지 물리학과 응집물리학과 모두에서 중요한 과제이다. 특히, 강상관모형들 중에서 최대 양자혼돈성을 보여주는 모형들은 한차원 높은 시공간에 존재하는 블랙홀과 홀로그래피 대응을 이룬다고 추측되어진다. 최대 양자혼돈 강산관모형을 연구함으로써, 블랙홀의 시공간이 한차원 낮은 양자장론으로부터 어떻게 재구성되는지 이해할 수 있다. 또한, 이를 바탕으로 블랙홀 정보 역설과 같은 블랙홀 난제들을 연구하고, 나아가 양자 중력 이론을 이해할 수 있는 초석을 마련할 수 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
◎ 양자 몬테카를로 시뮬레이션이 가능한 SYK 모형 개발
Complex Dirac 페르미온으로 sign 문제가 없으며 최대 양자혼돈을 가지는 변형된 SYK 모형을 개발하였다. Large N 해석학적 분석과 양자 몬테카를로 시뮬레이션 결과를 비교 분석하여 Phys. Rev. B에 출판하였다.

◎ 블랙홀의 양자혼돈 연구
2차원 블랙홀을 기술할 수 있는 Schwarzian 이론과 colored 중력이론에서의 out-of-time-ordered correlator을 계산하여 리아푸노프 지수를 얻었다. 이를 통해서 instability, unitarity가 블랙홀의 최대 양자혼돈에 미치는 영향을 정략적으로 보여주었다. 일련의 연구 결과들을 3편의 논문으로 JHEP에 출판하였다.

◎ 블랙홀 정보손실 문제 연구
3차원 야누스 블랙홀을 사용하여 더블 홀로그래피를 top-down 방식으로 구현하는 방법을 최초로 제시하였다. 이러한 top-down 방식으로 블랙홀 얽힘 엔트로피를 3차원에서 정략적으로 계산할 수 있었다. 또한 3차원 야누스 블랙홀에서 2차원 막(brane)위에서의 중력이론이 창발하는 과정을 밝혀내고, 3차원 중력모형에서 기하 방법론으로 섬가설을 이해하는 큰 성과를 얻었다. 이 연구 결과를 JHEP에 출판하였다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
◎ 양자 몬테카를로 시뮬레이션이 가능한 SYK 모형 개발
SYK 모형에 대한 기존의 연구는 Large N 해석학적 분석과 직접 대각화에만 국한되어 있어서 상전이 분석과 비섭동적 계산에 많은 한계를 가지고 있었다. 본 연구과제는 양자 몬테카를로 시뮬레이션을 블랙홀과 홀로그래피 대응하는 양자역학 모형에 적용할 수 있는 기초를 마련함으로써, 기존 연구들의 방법론적 한계를 뛰어넘을 수 있는 기초를 마련하였다.

◎ 블랙홀의 양자혼돈 연구
본 연구 과제는 시스템의 물리적 특성에 따른 양자 혼돈의 변화를 명확히 밝혀내었다. 특히 시스템의 instability가 양자혼돈의 한계에 미치는 영향을 정량적으로 보여주었다.

◎ 블랙홀 정보손실 문제 연구
기존의 bottom-up 방식을 통한 더블 홀로그래피의 정성적 분석이 아니라, top-down 방식을 사용하여 더블 홀로그래피를 정량적으로 분석한 최초의 연구 결과이다. 따라서 블랙홀 정보 역설을 설명하기 위해 필요한 섬가설의 근원을 3차원 중력에서 기하 방법론으로 명확히 규명하여 해당 분야의 높은 관심을 받았다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 8
• 3) 목표 달성 수준 ... 8
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 8
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 9
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 9
• 6. 참고문헌 ... 10
• 붙임1 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 18
• 끝페이지 ... 28