山本 直希 ( ヤマモト ナオキ )

Yamamoto, Naoki

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所属(所属キャンパス)

理工学部 物理学科 ( 矢上 )

職名

教授

HP

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2007年04月
    -
    2010年03月

    東京大学, 大学院理学系研究科, 日本学術振興会 特別研究員 (DC1)

  • 2010年04月
    -
    2012年03月

    ワシントン大学, 原子核理論研究所, 日本学術振興会 海外特別研究員

  • 2012年04月
    -
    2013年08月

    京都大学, 基礎物理学研究所, 日本学術振興会 特別研究員 (PD)

  • 2013年09月
    -
    2014年03月

    メリーランド大学, メリーランド基礎物理学センター, 博士研究員

  • 2014年04月
    -
    2017年03月

    慶應義塾大学, 理工学部物理学科, 専任講師

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 2001年04月
    -
    2005年03月

    東京大学, 理学部, 物理学科

    大学, 卒業

  • 2005年04月
    -
    2007年03月

    東京大学, 大学院理学系研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 2007年04月
    -
    2010年03月

    東京大学, 大学院理学系研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(理学), 東京大学, 課程, 2010年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 自然科学一般 / 素粒子、原子核、宇宙線、宇宙物理に関する理論

 

著書 【 表示 / 非表示

  • Crossover Between Quark Nuclear Matter and Condensed-Matter Physics

    Tomáš Brauner, Naoki Yamamoto, Springer, 2023年01月

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    We review quantum many-body phenomena in nuclear and quark matter which share similarities or universalities with condensed-matter physics. The focus is on the quantum phases of quark nuclear matter and topological transport phenomena due to the Berry phase of quark matter. The former includes nuclear superfluidity/superconductivity via the Bardeen–Cooper–Schrieffer (BCS) mechanism, Bose–Einstein condensation (BEC) of mesons, color superconductivity of quarks, BCS–BEC crossover phenomena and quark–hadron continuity, chiral soliton lattice of mesons, and the application of the notions of topological order and higher-form symmetry. The latter includes the so-called chiral magnetic effect and related phenomena. Their potential phenomenological implications as well as the close connections with a number of condensed-matter systems are also discussed.

論文 【 表示 / 非表示

  • Vorticity-induced effects from Wess-Zumino-Witten terms

    Geraint W. Evans, Naoki Yamamoto, Di-Lun Yang

    Physical Review D (American Physical Society)  113 ( 4 ) 036029(1-10) 2026年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

  • Self-Similar Inverse Cascade from Generalized Symmetries

    Yuji Hirono, Kohei Kamada, Naoki Yamamoto, Ryo Yokokura

    Physical Review Letters (American Physical Society)  136 ( 6 ) 061604(1-6) 2026年02月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  00319007

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    We investigate the role of generalized symmetries in driving nonequilibrium and nonlinear phenomena, specifically focusing on turbulent systems. While conventional turbulence studies have revealed inverse cascades driven by conserved quantities integrated over the entire space, such as helicity in three spatial dimensions, the influence of higher-form symmetries, whose conserved charges are defined by integration over subspaces, remains largely unexplored. We demonstrate a novel mechanism where higher-form symmetries naturally induce a self-similar inverse cascade. Taking axion electrodynamics with nonlinear topological interaction as a paradigmatic example, we show that the conserved charge associated with its 1-form symmetry drives the system toward large-scale coherent structures through a universal scaling behavior characterized by analytically determined scaling exponents. Our findings suggest that higher-form symmetries can provide a fundamental organizing principle for understanding nonequilibrium phenomena and the emergence of coherent structures in turbulent systems.

  • Scaling behaviors in active model B+ via the functional renormalization group

    Gergely Fejős, Zsolt Szép, Naoki Yamamoto

    Physical Review E (American Physical Society)  113 ( 1 ) 014130(1-15) 2026年01月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  24700045

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    We study the scaling behaviors of the active model B+ using the functional renormalization group (FRG) approach based on the nonequilibrium effective action formulated via the Martin-Siggia-Rose path-integral formalism. We derive the β functions for all couplings of the system in generic d dimensions, revealing regulator independence in various contributions to the renormalization group (RG) flow at specific values for d. After identifying specific regions of the parameter space that define submodels closed under RG transformations, we determine all fixed points of potential physical relevance. We confirm the existence of a bicritical fixed point, which was conjectured within the perturbative momentum-shell RG method for being responsible for the transition from bulk phase separation to microphase separation in active systems. We argue that, within the FRG approach, global flows significantly differ from those obtained in its perturbative counterpart.

  • Quantum Hall liquids in high-density QCD

    Kentaro Nishimura, Naoki Yamamoto, Ryo Yokokura

    Physical Review D 111 ( 5 ) 054010(1-7) 2025年03月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  24700010

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    There exist metastable domain walls of the flavor-singlet meson η for the U(1) axial symmetry in two-flavor color superconductivity (2SC) in quantum chromodynamics (QCD) at large baryon density. We show that, due to the coupling of η to confined SU(2) gluons in the 2SC phase, the effective theory on the domain wall is described by the SU(2)-1 Chern-Simons theory, which is dual to the U(1)2 Chern-Simons theory. This theory has a spin-1 droplet excitation that does not carry a baryon number, which we identify as a vector meson. We also discuss the effective theories and baryonic droplet excitations on the domain walls of the flavor-singlet mesons in the superfluid phases of QCD at large isospin density and two-color QCD at large baryon density.

  • Chiral kinetic theory with self-energy corrections and neutrino spin Hall effect

    Naoki Yamamoto, Di-Lun Yang

    Physical Review D 109 ( 5 ) 056010(1-14) 2024年03月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  24700010

     概要を見る

    We systematically derive the chiral kinetic theory for chiral fermions with collisions, including the self-energy corrections, from quantum field theories. We find that the Wigner functions and chiral kinetic equations receive both the classical and quantum corrections from the self-energies and their spacetime gradients. We also apply this formalism to study nonequilibrium neutrino transport due to the interaction with thermalized electrons and nucleons, as realized in core-collapse supernovae. We derive neutrino currents along magnetic fields and neutrino spin Hall effect induced by the density gradient at first order in the Fermi constant GF for anisotropic neutrino distributions.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 相対論的カイラル物質の物理

    山本直希

    日本物理学会誌 (日本物理学会)  80 ( 7 ) 395 - 403 2025年07月

    記事・総説・解説・論説等(その他)

  • カイラリティと宇宙

    山本 直希

    数理科学(特集:カイラリティとは何か) 59 ( 3 ) 45 - 51 2021年03月

    記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著

  • トポロジカル輸送現象入門

    山本 直希

    原子核研究 64   22 - 29 2020年02月

    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

  • カイラル輸送現象

    山本 直希

    原子核研究 63 ( 2 ) 72 - 73 2019年03月

    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌), 単著

  • 相対論的流体力学

    山本 直希

    数理科学(特集:相対論的思考法のすすめ) 55 ( 8 ) 36 - 42 2017年08月

    記事・総説・解説・論説等(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著

研究発表 【 表示 / 非表示

  • Color superconductivity revisited

    Naoki Yamamoto

    [国際会議]  ExHIC (Exotics from Heavy Ion Collisions) workshop (Uni Hotel Jeju) , 

    2025年11月

    口頭発表(招待・特別)

  • 高次対称性による自己相似的な逆カスケード

    山本直希

    [国内会議]  日本物理学会第80回年次大会 (広島大学) , 

    2025年09月

    口頭発表(一般), 日本物理学会

  • Turbulent inverse cascade and higher-form symmetries

    Naoki Yamamoto

    ASU-AUST-USTC online Theoretical Physics Colloquium (Online) , 

    2025年05月

    公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等

  • Turbulent inverse cascade and higher-form symmetries

    Naoki Yamamoto

    High-TheQ online seminar (Online) , 

    2025年04月

    公開講演,セミナー,チュートリアル,講習,講義等

  • From parity violation of the weak interaction to chiral MHD turbulence in supernovae

    Naoki Yamamoto

    [国際会議]  Breaking New Ground in Supernova Physics 2025 (Fukuoka University) , 

    2025年02月

    口頭発表(招待・特別)

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競争的研究費の研究課題 【 表示 / 非表示

  • ニュートリノカイラル輸送理論で解き明かす中性子星磁場の起源と超新星の爆発機構

    2024年04月
    -
    2027年03月

    山本 直希, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

  • 素粒子論に基づく超新星のカイラル輻射流体力学の構築

    2019年04月
    -
    2022年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 山本 直希, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

  • カイラル輸送現象による超新星爆発・初期宇宙の新物理

    2016年04月
    -
    2019年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 山本 直希, 若手研究(B), 補助金,  研究代表者

Works 【 表示 / 非表示

  • 他研究所セミナー招待講演(京都大学 基礎物理学研究所)

    山本直希

    京都大学基礎物理学研究所, 

    2026年01月

    その他, 単独

  • 他大学セミナー講演(大阪大学 素粒子論研究室)

    山本 直希

    大阪大学, 

    2025年12月

    その他, 単独

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    Turbulent inverse cascade and higher-form symmetries

  • 他大学セミナー講演(新潟大学 原子核理論研究室)

    山本 直希

    新潟大学, 

    2025年11月

    その他, 単独

     発表内容を見る

    カラー超伝導と非可換ゲージ理論としてのQCD

  • 他研究所セミナー招待講演(東京大学 物性研究所)

    山本直希

    東京大学物性研究所, 

    2025年04月

    その他, 単独

  • 他大学セミナー招待講演(大阪大学 素粒子論研究室)

    山本直希

    大阪大学 素粒子論研究室, 

    2024年11月

    その他, 単独

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受賞 【 表示 / 非表示

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 量子力学第3

    2025年度

  • 物理学B

    2025年度

  • 物理学A

    2025年度

  • 原子核物理学

    2025年度

  • 論文講読発表

    2025年度

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社会活動 【 表示 / 非表示

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本物理学会, 

    2006年09月
    -
    継続中